植物性飲食模式在代謝綜合征防治中的研究進展

張承啟,高山硯,吳琪俊,常 青,紀 超,趙玉虹

0 引言

科技的進步促進了經濟的快速發展,改革開放40多年來我國的經濟實力不斷提高,人民群眾的物質生活從溫飽邁進富裕的同時,人群的飲食結構也發生了明顯的變化。紅肉類、精制谷物類等高脂、高熱量食物替代了谷薯類、豆類、蔬菜類食物,在飲食模式中逐步占據主導地位,導致人群代謝綜合征的患病率在逐年上升[1-3]。代謝綜合征是人體的營養物質(即脂肪、碳水化合物和蛋白質)發生了代謝紊亂,其組分主要包括肥胖、高血糖、高血脂和高血壓等[3-4]。已有研究表明,2型糖尿病、心腦血管疾病以及腫瘤等慢性病的高發與不良的飲食模式導致的代謝綜合征的高發密不可分,因此,如何有效地防治代謝綜合征的發生發展,從而不斷降低慢性病的發病風險已成為近年來國內外關注的重點問題[3-5]。目前,代謝綜合征的防治措施主要是生活方式和飲食模式的干預,其中飲食干預在代謝綜合征的防治中起著重要的作用。中國自古以來就有“藥食同源”的說法,認為某些食物也是藥物,它們和藥物同樣也具有防病治病的功能。植物性飲食是指以植物性食物為主的飲食模式,同時食用一些較少的動物性食物或避免食用動物性食物。植物性飲食主要包括全谷類、豆類、堅果類、水果和蔬菜等。研究表明,植物性飲食模式可以降低代謝綜合征及其各組分的發生風險[6-7],對慢性病的防治具有積極的意義。本文綜述了植物性飲食模式在防治代謝綜合征中的研究進展,旨在為慢性非傳染性疾病(以下簡稱慢性病)的防治提供參考。

1 代謝綜合征概述

1.1 概念的提出 代謝綜合征(Metabolic syndromes,MetS)的概念最早在經濟發達的國家出現,高脂高糖的飲食結構是其發生的重要危險因素。Mchnert于20世紀60年代首次提出 “富裕綜合征”的概念,即患者患有高血壓并伴有糖耐量異常等;Reaven將這組患有高血壓、高脂血癥、胰島素抵抗、高胰島素血癥、糖耐量異常等的癥候統稱為“X綜合征”,并認為肥胖與胰島素抵抗是其發病的關鍵因素[6]。后來,學者們通過研究,觀察到這些代謝異常之間存在某些病因方面的關聯,因此,1988年世界衛生組織的一個專家委員會通過研討,推薦使用“代謝綜合征”的概念,并沿用至今[8]。

代謝綜合征是人體的脂肪、蛋白質、碳水化合物等營養物質過多攝入,而發生代謝紊亂和病理性聚集,主要表現為中心性肥胖、高血脂、高血壓和高血糖等[1]。過多地攝入高能量食物導致肥胖人群的不斷增加以及生活工作壓力的增大、體力活動的減少、作息不規律等被認為是代謝綜合征發病率不斷攀升的重要原因[9]。由于人種和地理環境的差異,各國根據自身人群的種族特征、生活方式、體質參數等特點,制定出不同的代謝綜合征的診斷標準[10]。中華醫學會糖尿病學分會發布了我國的代謝綜合征的診斷標準(2020年版)[11]。代謝綜合征中的每種組成成分均為慢性病發病的危險因素,而且這些組分之間還可能存在一定的協同效應,這些都極大地增加了心腦血管系統疾病、2型糖尿病、腫瘤等慢性病的發病風險。

1.2 代謝綜合征對人體健康的影響 不良的生活方式和飲食習慣導致代謝綜合征的患病率呈現不斷上升趨勢,在發達國家甚至是一些發展中國家,有20%～30%的成年人患有代謝綜合征,而且逐步呈現年輕化的趨勢[12]。美國是世界上經濟最為發達的國家,隨著經濟的發展,其人群代謝綜合征的患病率也在逐年升高[13]。中國改革開放40多年來,經濟的發展走上快車道,物質生活的富足導致中國人群的飲食結構逐步從“以谷類、豆類和蔬菜類為主,以紅肉類為輔”的模式轉變為“紅肉類的消耗量不斷升高、谷類及其制品的消耗量卻在不斷減少”的模式,并且糧谷類產品加工越來越精細,喪失了大量的膳食纖維和維生素B族營養成分。中國人群飲食結構和生活方式的改變,使得代謝綜合征的患病率也呈現不斷上升的態勢,2000年的患病率僅為6.6%[14],2010-2012年文獻報道的患病率已經達到11.0%[15],2014-2017年文獻報道的我國成人代謝綜合征的患病率更是上升至21.9%[14-15],如不及時進行有效、合理的干預,還會呈現持續上升的態勢,并且體重超標者越來越多,2型糖尿病、心腦血管疾病等慢性病年輕化的趨勢越來越明顯。

代謝綜合征每個組成成分的異常都會增加慢性病的發病風險,各組分間還有疊加效應,這種協同作用進一步增加了慢性病的患病風險。Lopez-candales等[16]研究了代謝綜合征與2型糖尿病及心腦血管疾病發生發展的相關性,研究結果表明,入組時已經患有代謝綜合征但尚未患有2型糖尿病的患者,其發展成2型糖尿病的風險增加了5倍,發展成心腦血管疾病的風險增加了2倍,患有心肌梗死的風險增加了3或4倍,發生中風的風險增加了2～4倍,并且由于上述疾病的發生,患者死亡的風險也增加了2倍。Gurka等[5]研究了代謝綜合征的組分與遠期慢性病發病風險的相關性,發現入組時患有2型糖尿病的代謝綜合征患者遠期發生心血管疾病的風險遠高于入組時未患糖尿病患者,表明基礎血糖升高的代謝綜合征患者與遠期發生心血管疾病呈顯著正相關。近年來,我國腫瘤的發病率也在不斷攀升,腫瘤的疾病負擔也越來越沉重。代謝綜合征也是腫瘤發病的重要危險因素之一,相關研究表明,代謝綜合征與結直腸癌的發生存在相關性[17-19],并且影響著結直腸癌的發病及其進展。另外,由于血糖的異常易導致鈣質流失,因此,骨質疏松癥在代謝綜合征患者中也具有較高的發生率,使得患者骨折的風險明顯增加[20-21]。總之,代謝綜合征已經成為嚴重的疾病負擔,給各國的衛生醫療事業帶來了沉重的經濟負擔。

2 植物性飲食的概念及評價方法

植物性飲食主要包括全谷類、豆類、堅果類、水果和蔬菜、果汁、咖啡等,但并非所有的植物性食物對于代謝綜合征都有預防作用。研究不同植物性飲食與代謝綜合征及其各組分的關系,可以在預防和治療肥胖、2型糖尿病、心腦血管疾病等慢性病方面發揮重要作用。

2.1 植物性飲食的概念 植物性飲食一般是指以植物性食物為主的飲食模式,同時食用一些較少的動物性食物或避免食用動物性食物[21]。但不同文獻對植物性飲食概念的論述有較大差異[22]。以“植物性飲食”為檢索詞進行檢索,檢索到的相關文獻中,有50%對植物性飲食定義為完全排除動物性食物,為純素食飲食;約有33%的文獻將乳制品納入了植物性飲食的概念中;還有20%的文獻將植物性飲食定義為半素飲食模式[23]。Storz[24]認為,植物性飲食的概念在不同的文獻中其表述和包含的食品范圍存在某些差異,有的研究將植物性飲食完全定義為素食,不包含任何動物性食品[24-26],而有些研究接納對于人體更有益處的少量動物性食品,但占據主導地位的仍然是營養豐富的植物性食物,同時不建議包含加工食品、油脂類和動物性食品[27]。此外,還有的文獻認為,植物性飲食模式應該包含魚類、家禽類和酸奶類這些有益于人體健康的食品[28]。因為植物性飲食的概念包含的內容有所不同,Satija等[29]在 2016 年提出了植物性飲食指數的概念,它是一種以植物為主的飲食結構評價方法,該方法對健康的植物性食物正向賦分,對不健康的植物性食物和動物性食物反向賦分,而不是完全排斥動物性食物。該評分方法也是目前較為被普遍接受的植物性飲食的評分方法。基于更全面的膳食營養對人體機能和健康的重要意義,本研究更傾向于植物性飲食的定義為以健康植物性食物為主的飲食模式,同時食用一些較少的動物性食物,而不是完全排斥動物性食物。

隨著不健康的生活習慣和以高熱量、高脂肪為主的不良的飲食習慣導致的2型糖尿病、心腦血管疾病及腫瘤等慢性病的發病率不斷升高,植物性飲食因其潛在的健康益處而受到廣泛關注。Imamura等[30]對1990-2010年187個國家的不同飲食模式的系統評估中發現,人群對水果、蔬菜、堅果、全谷物、海鮮等健康食品和營養素的消費量略有增加,然而紅肉和加工肉類、精制谷物、飽和脂肪和含糖飲料等不健康食品和營養素的消費量增加程度更大一些。隨著社會整體文明程度和人們受教育程度的不斷提高,人群的健康意識明顯提高,但物質的極大豐富給了人們更多的飲食選擇,加工精細、加入各種調料以及燒烤等烹飪方式使得食物的口感對人群有著更強的吸引力。但這些不健康的膳食模式大大增加了慢性病(肥胖、心腦血管疾病、糖尿病和高血壓等)的發病風險,因此,對人群進行健康教育并推行更為健康的飲食模式顯得愈來愈為重要。許多研究發現,植物性飲食對人群心腦血管疾病、2型糖尿病等慢性疾病的發病風險具有一定的預防和保護作用[31-34]。

2.2 植物性飲食的評價方法 Satija 等[29]提出了植物性飲食指數的概念。植物性飲食指數是一種以植物性食物為主的飲食結構評價方法,與單獨評估食物或營養素相比,植物性飲食指數能更準確和全面地反映植物性飲食情況。植物性飲食指數評估植物性膳食的攝入情況,分為一個整體植物性飲食指數(PDI)、一個健康的植物性飲食指數(hPDI)和一個不健康的植物性飲食指數(uPDI)。PDI 的計算方法是將 18 個食物組分為健康植物性食物(全谷物類、水果、蔬菜、堅果、豆類、植物油、茶或咖啡)、不健康的植物性食物(果汁、精制谷物、土豆、含糖飲料、甜點)、動物性食物(動物脂肪、乳制品、雞蛋、魚或海鮮、禽肉或紅肉和其他動物性食物)三大類,根據膳食調查中每種食物平均每次的攝入量及攝入頻率,將食物的消費量轉換為每天的攝入量,根據每個食物組日均攝入量的五分位數分為 Q1～Q5 組。對健康的植物性食物采用正向賦分,如全谷類、蔬菜水果類、豆類及其制品、茶和咖啡等正向賦分;對動物性食物及較不健康的植物性食物采用反向賦分,如肉蛋類、魚和海鮮類、奶及其制品以及果汁、精制谷物等給以反向賦分。最終所有組分的得分相加即為 PDI 總分,范圍為18～90 分[30]。PDI 得分越高,表明膳食質量越好。植物性飲食指數作為植物性飲食的評價指標之一,其考慮了所食用植物性食物質量的重要性,并且納入了動物性食物攝入情況,應用此評價指標對植物性食物攝入與慢性病關系進行研究,可以更全面地評價植物性飲食對慢性病的影響。

Satija等[29]提出的植物性飲食指數評分,更能反映健康與不健康植物性飲食的攝入情況,并且包含了動物性食物。近年來的研究也經常使用植物性飲食指數評分來評價人群植物性飲食的質量,探究植物性飲食與多種慢性疾病的關系。

3 植物性飲食模式與代謝綜合征及其組分的關系

植物性食物中的全谷類、豆類、水果和蔬菜類等能為人體提供豐富的膳食營養。如未精細加工過的谷類以及豆類食物在提供人體必需的碳水化合物的同時,能滿足人體對維生素B族的需求;蔬菜水果類多樣化能提供充足的膳食纖維以及維生素C、鉀、鎂、磷等人體必需的維生素和礦物質。研究表明,健康的植物性飲食可以為人體提供充足的營養素,包括膳食纖維、維生素、礦物質、多酚、類胡蘿卜素和類黃酮等營養素,尤其是膳食纖維等可以降低體重、血脂、血糖和改善代謝異常,是一種可能有助于預防和治療代謝綜合征發展的飲食策略[35]。Satija等[31]研究表明,植物性飲食,尤其是富含高質量植物性食物的飲食,能大大降低患2型糖尿病的風險。Wang等[36]進行了3個前瞻性的隊列研究,對10 684名受試者的研究發現,植物性飲食,特別是健康的植物性飲食與一般健康人群中較低的2型糖尿病風險相關。飲食對于肥胖也是重要的影響因素,研究表明,富含健康的植物食物的飲食與良好的體重控制相關,可以降低肥胖的風險[37-38]。Heianza等[39]的研究也表明,堅持健康的植物性飲食模式可顯著降低肥胖人群心血管疾病的發生風險。Satija等[22]的研究也證明,植物性飲食與心血管疾病風險降低以及心血管風險狀況改善有關。韓國的一項前瞻性隊列研究評估不同類型的植物性飲食與代謝綜合征及其各組分之間的關聯,結果表明,攝入大量精制碳水化合物、糖和果汁含糖飲料等不健康的植物性食品與代謝綜合征風險升高有關,總的植物性飲食攝入可以降低高空腹血糖的發生風險[40]。

植物性食物中的全谷類、豆類、水果和蔬菜類等能為人體提供豐富的膳食營養。如未精細加工過的谷類以及豆類食物在提供人體必需的碳水化合物的同時,能滿足人體維生素B族的需求;蔬菜水果類多樣化能提供充足的膳食纖維以及維生素C、鉀、鎂、磷等人體必需的維生素和礦物質。研究表明,健康的植物性飲食可以為人體提供充足的營養素,包括膳食纖維、維生素、礦物質、多酚、類胡蘿卜素和類黃酮等營養素,尤其是膳食纖維等可以降低體重、血脂、血糖和改善代謝異常,是一種可能有助于預防和治療代謝綜合征發展的飲食策略[35]。Satija 等[31]研究表明,植物性飲食,尤其是富含高質量植物性食物的飲食,能大大降低患2型糖尿病的風險。Wang等[36]進行了 3個前瞻性的隊列研究,對10 684名受試者的研究發現,植物性飲食,特別是健康的植物性飲食與一般健康人群中較低的2型糖尿病風險相關。飲食對于肥胖也是重要的影響因素,研究表明,富含健康的植物食物的飲食與良好的體重控制相關,可以降低肥胖的風險[37-38]。Heianza等[39]的研究也表明,堅持健康的植物性飲食模式可顯著降低肥胖人群心血管疾病的發生風險。Satija等[40]的研究也證明,植物性飲食與心血管疾病風險降低以及心血管風險狀況改善有關。韓國的一項前瞻性隊列研究評估不同類型的植物性飲食與代謝綜合征及其各組分之間的關聯,結果表明,攝入大量精制碳水化合物、糖和果汁含糖飲料等不健康的植物性食品與代謝綜合征風險升高有關,總的植物性飲食攝入可以降低高空腹血糖的發生風險[41]。

植物性飲食能預防與降低代謝綜合征的發生率,與植物性飲食中富含的各種營養成分有關。因為植物性膳食含有豐富的膳食纖維,這是動物性食物所不具有的,膳食纖維的攝入能增加飽腹感、減少熱量的攝入,有助于降低體重,減少肥胖的發生率[41]。蔬菜、水果類食物富含各種維生素,尤其是維生素C、磷、鉀、鎂等營養素與心血管疾病、高血壓、糖尿病和肥胖癥等呈負相關[42-43]。植物性食物中同時也含有植物化學物,植物化學物是除礦物質和維生素外的一些具有生物活性的微量成分,植物化學物中的一些成分具有抗氧化、降低膽固醇、抗感染等作用,對預防慢性疾病具有一定的作用。例如槲皮素是植物性食物中的一種黃酮,存在于櫻桃、蘋果等水果中,文獻報道其具有一定的抗糖尿病、抗肥胖甚至抗癌活性,對抑制肝癌細胞的發生發展也具有一定的作用[44]。蔬菜和水果中廣泛存在的類胡蘿卜素、茶葉中的茶多酚等具有抗氧化作用,對于心血管系統疾病和癌癥等的發生具有一定的預防作用。植物性飲食中富含的高膳食纖維不但起到減輕體重的作用,還又有助于提高胰島素的敏感性,同時蔬菜水果中富含的維生素C、植物化學物中富含的抗氧化劑等能減輕細胞的氧化應激反應、降低膽固醇含量和降低胰島素抵抗,從而有助于調節血糖,防止糖尿病的發生[44]。

總之,增加富含健康植物性食物的飲食,減少不健康的植物和動物性食品的攝入量,能有效預防2型糖尿病、肥胖、心腦血管疾病以及腫瘤的發生發展。

4 總結

飲食模式的改變和不良的生活習慣及工作壓力的增加導致代謝綜合征的患病率不斷攀升,并且年輕化的趨勢越來越明顯。近年來,肥胖兒童的比例也在不斷提高,發生代謝綜合征和2型糖尿病的潛在風險也在不斷增加[45-46]。這些不但嚴重危害人群健康,而且增加了衛生經濟負擔。本文探討了植物性飲食對代謝綜合征及其各組分的影響,結果發現,健康的植物性飲食模式可以減輕體重,減小腰圍,降低高血脂、高血壓、高血糖等各種代謝綜合征組分疾病的發病風險,在防治代謝綜合征的發生發展方面具有重要的意義。健康中國,營養先行。向民眾普及健康植物性飲食的概念,在人群中積極推進健康的飲食模式和生活方式,對慢性病的防治和提高國民的整體健康素質具有重要的現實意義。

植物性飲食指數評分的概念更加全面地評價了植物性飲食的質量,為疾病的飲食治療提供了更為準確的方法[46-47]。但由于地域的不同、人種的差異,各地人群的飲食和烹飪習慣也存在較大的差異,如中國的南方和北方在食物的烹飪方面就具有一定的差異,南方人的飲食多比較清淡,北方人的口味較重,并且喜歡燒、烤、炸的烹飪方式,這些對植物性飲食的評分是否有影響,需要進一步探討。為進一步探究植物性飲食與代謝綜合征的相關性,應該考慮進行大規模、設計更加嚴謹的前瞻性隊列研究。