尹 丹,李欣雨,劉苡軒,蒙元永,黃冬琳*,邱煒紅,王朝輝,2
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院/農(nóng)業(yè)部西北植物營(yíng)養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 楊凌 712100;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)/旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 楊凌 712100)
大骨節(jié)病是一種地方性、多發(fā)性、變形性骨關(guān)節(jié)疾病,多發(fā)生于兒童和少年。硒是人體內(nèi)必需的微量元素之一,在人體內(nèi)總量為14~20 mg,廣泛分布于人體所有組織和器官中,對(duì)人體有著非常重要的生理機(jī)能[1]。我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大骨節(jié)病與環(huán)境低硒有密切關(guān)系,大骨節(jié)病的產(chǎn)生與因低硒環(huán)境通過(guò)食物鏈導(dǎo)致人體硒營(yíng)養(yǎng)攝入不足有關(guān)也已被大量研究結(jié)果證實(shí)[1-7]。
陜西省絕大多數(shù)地區(qū)處在我國(guó)自東北至西南的缺硒帶上,尤其是渭北黃土高原地區(qū),土壤、食物、飲水普遍缺硒[1,3],是我國(guó)大骨節(jié)病重發(fā)病區(qū)。永壽、麟游是渭北大骨節(jié)病危害最重的縣,1978年患病率達(dá)28.89%,居全國(guó)之首,病區(qū)飲用水、糧食作物的硒含量均低于非病區(qū)[8-9]。1981年起地方病防治研究所在永壽縣和麟游縣試點(diǎn),特供加入六萬(wàn)分之一(7.6 mg·kg-1)亞硒酸鈉的食鹽,開(kāi)展防治觀(guān)察[10]。自1997年陜西省在大骨節(jié)病病區(qū)實(shí)施“硒鹽、改水、搬遷、手術(shù)”及發(fā)展經(jīng)濟(jì)、脫貧致富等綜合防治措施以來(lái),居民硒營(yíng)養(yǎng)水平顯著提高[8]。食用硒碘鹽及病區(qū)人群膳食結(jié)構(gòu)的改變,使病區(qū)人群的硒營(yíng)養(yǎng)已發(fā)生根本改變,病區(qū)兒童發(fā)硒水平已顯著高于非病區(qū)[10]。至2010年底陜西省62個(gè)大骨節(jié)病病區(qū)縣全部達(dá)到大骨節(jié)病國(guó)家控制標(biāo)準(zhǔn),大骨節(jié)病病情處于穩(wěn)定控制狀態(tài)[8]。在此背景下,陜西省衛(wèi)生廳、鹽務(wù)管理局聯(lián)合發(fā)文通知,從2012年7月1日起,陜西省大骨節(jié)病病區(qū)縣全面停止食鹽加硒,恢復(fù)供應(yīng)只加碘的食鹽。這意味著陜西省大骨節(jié)病病區(qū)由政府部門(mén)主導(dǎo)推廣且應(yīng)用多年的硒防治措施終結(jié)[10]。但硒不是植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素,長(zhǎng)期以來(lái)人們注重農(nóng)田大量元素補(bǔ)充,忽略了硒的施用,造成土壤硒的缺乏加劇,這不僅導(dǎo)致微量元素含量低,還影響農(nóng)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),導(dǎo)致人體微量元素?cái)z入不足,影響人體健康[11]。停止供應(yīng)加硒食鹽后,大骨節(jié)病區(qū)外環(huán)境低硒等大骨節(jié)病致病因子依然存在,2016年和2017年麟游等4個(gè)縣區(qū)的6個(gè)大骨節(jié)病病區(qū)村7~12歲兒童中,X射線(xiàn)仍有檢出病例,檢出率在1.41%~2.36%[12]。陜西省渭北大骨節(jié)病區(qū)停止硒鹽防治措施6年后居民硒營(yíng)養(yǎng)水平如何尚待研究。
本研究通過(guò)了解陜西省渭北大骨節(jié)病區(qū)停止硒鹽防治措施6年后居民硒營(yíng)養(yǎng)水平,明確病區(qū)居民膳食硒攝入量是否達(dá)到人體需要量,比較現(xiàn)階段陜西省渭北大骨節(jié)病區(qū)與非病區(qū)人群膳食硒攝入量差異,為保障渭北低硒區(qū)居民硒營(yíng)養(yǎng)攝入和預(yù)防控制大骨節(jié)病提供參考。
選擇陜西省渭北黃土高原大骨節(jié)病最為嚴(yán)重的永壽縣、麟游縣與位于陜西省中部的非病區(qū)楊凌區(qū)作對(duì)照開(kāi)展調(diào)研工作,三縣區(qū)土壤中全硒含量分別為:0.13[13]、0.077 5[14]、0.14 mg·kg-1,小于0.175 mg·kg-1,均屬于低硒土壤[15]。楊凌區(qū)位于陜西關(guān)中平原中部,境內(nèi)塬、坡、灘地交錯(cuò),土壤肥沃,土壤類(lèi)型為土墊旱耕人為土;永壽縣位于陜西省中部偏西,渭北高原南緣,土壤類(lèi)型為黃綿土,由于受自然地理?xiàng)l件及經(jīng)濟(jì)條件等因素的影響,1975年永壽縣臨床患病率28.34%,是大骨節(jié)病重病縣之一;麟游縣位于陜西省寶雞市東北部,地處渭北旱塬丘陵溝壑區(qū),土壤類(lèi)型為黃綿土,1975年和1978年全縣大骨節(jié)病普查患病率分別為24.0%、28.89%,病情之重,居全國(guó)之首[8]。
2017年7—8月,在陜西省渭北地區(qū)選擇一個(gè)非病區(qū)和兩個(gè)病區(qū),每個(gè)縣區(qū)選擇3個(gè)自然村,分別為楊凌區(qū)的楊凌街道、揉谷村、寨東村,永壽縣的折樓村、養(yǎng)馬莊村、營(yíng)里村,麟游縣的崔木村、北王村、楊家堡村。采用整群隨機(jī)抽樣法,每個(gè)村隨機(jī)抽取30戶(hù)常住居民(病區(qū)的戶(hù)籍人口居住半年以上)作為調(diào)查對(duì)象,在取得知情同意的情況下,對(duì)調(diào)查戶(hù)所有成員食物消費(fèi)平均情況進(jìn)行調(diào)查。
通過(guò)走訪(fǎng)調(diào)查,先對(duì)調(diào)研地區(qū)民政單位、村委會(huì)進(jìn)行走訪(fǎng),了解人口分布及路線(xiàn),對(duì)病區(qū)疾病防御中心進(jìn)行走訪(fǎng),了解大骨節(jié)病歷史重病區(qū)的位置及基本情況,最終確定調(diào)研地點(diǎn)。
問(wèn)卷調(diào)查采用定制的“陜西居民膳食調(diào)查表”進(jìn)行膳食調(diào)查,主要包括:居民對(duì)大骨節(jié)病的認(rèn)知度、每日攝入食物的種類(lèi)及數(shù)量、含硒元素較多食物的攝入情況等。由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的調(diào)查人員入戶(hù)詢(xún)問(wèn),被調(diào)查者口述,調(diào)查人員記錄,記錄被調(diào)查者家庭過(guò)去一年食物消費(fèi)種類(lèi)(包括谷類(lèi)、蔬菜、蛋類(lèi)、魚(yú)蝦類(lèi)、畜禽肉、豆類(lèi)、奶類(lèi)等)、每類(lèi)食物的攝入頻率及每次平均食用量,調(diào)查對(duì)象的基本信息、家庭人口數(shù)、人均收入等情況。
本研究調(diào)查了居民膳食攝入量、分析膳食比例并與中國(guó)居民膳食指南推薦攝入量進(jìn)行比較、文獻(xiàn)檢索食物硒含量,評(píng)估了現(xiàn)階段陜西省低硒區(qū)人群的膳食硒攝入量及不同食物對(duì)硒攝入的貢獻(xiàn)。其中主要食物中的硒含量數(shù)據(jù)來(lái)自于文獻(xiàn)檢索(表1),居民人均可支配收入來(lái)自于陜西省統(tǒng)計(jì)局。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016軟件進(jìn)行整理與計(jì)算,并通過(guò)DPS 7.05統(tǒng)計(jì)分析軟件分析,采用單因素方差分析,多重比較采用LSD(Least significant difference)法,差異顯著性水平為5%。
通過(guò)本次調(diào)查(表2)可以看出,楊凌區(qū)、永壽縣、麟游縣三縣區(qū)居民主食攝入量差別不大,分別為425、416、424 g·d-1,但楊凌區(qū)居民小麥的攝入量顯著低于永壽縣和麟游縣居民,大米的攝入量顯著高于永壽縣和麟游縣居民;楊凌區(qū)居民動(dòng)物性食物中魚(yú)蝦類(lèi)、蛋類(lèi)、乳類(lèi)的攝入量顯著高于其他縣區(qū)居民,且魚(yú)蝦類(lèi)、蛋類(lèi)、乳類(lèi)的攝入量分別是永壽縣、麟游縣區(qū)居民的1.62~5.4倍,豬肉、豆制品攝入量顯著高于永壽縣居民,是其2.4倍和2.2倍。三縣區(qū)居民主食中均為小麥的攝入量最大,居民攝入的小麥占主食的65%、73%、74%,顯著高于玉米和大米;但三縣區(qū)居民膳食結(jié)構(gòu)不一致,其中楊凌區(qū)居民對(duì)蔬菜的攝入量最大,占總膳食量的32%,其次是小麥、乳類(lèi),而永壽、麟游縣居民小麥攝入量最大,分別占總膳食量的46%和37%,其次是蔬菜和玉米(圖1)。
表1 調(diào)研地居民食物中的平均硒濃度Table 1 Average Se concentration in different common food of the residents in the survey region
表2 調(diào)研地居民每日食物攝入量(g·d-1)Table 2 Daily food intake of residents in the survey region(g·d-1)
通過(guò)調(diào)研,居民攝入的玉米、小麥主要來(lái)自于當(dāng)?shù)氐募Z食生產(chǎn),小麥、玉米中硒含量分別為15、10?g·kg-1,與中國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)655份小麥籽粒的平均硒含量為64.6?g·kg-1相比偏低。但由于其他食物流通性大,我們查找了大量文獻(xiàn)數(shù)據(jù),分析了主要食物中的硒含量,可以看出,動(dòng)物性食物中的硒含量明顯高于植物性食物,動(dòng)物性食物中硒含量排序:內(nèi)臟類(lèi)>魚(yú)蝦類(lèi)>蛋類(lèi)>雞肉>豬肉>乳類(lèi),其中內(nèi)臟類(lèi)、魚(yú)蝦類(lèi)硒含量分別為357、343 ?g·kg-1。
由表3可知,對(duì)比三縣區(qū),楊凌區(qū)居民每日硒攝入量顯著高于永壽縣、麟游縣居民,分別為61.8、25.0、35.0?g。其中楊凌區(qū)來(lái)自小麥的膳食硒顯著低于其他兩縣,來(lái)自玉米的膳食硒與麟游縣無(wú)顯著差異,顯著低于永壽縣,來(lái)自豬肉、豆制品的膳食硒與麟游縣無(wú)顯著差異,顯著高于永壽縣,但來(lái)自大米、魚(yú)蝦類(lèi)、蛋類(lèi)、乳類(lèi)、蔬菜的膳食硒均顯著高于其他兩縣。
對(duì)比同一縣區(qū)的不同村莊,楊凌區(qū)的楊凌街道較其他兩村居民膳食硒攝入量偏高,分別較揉谷村、寨東村居民膳食硒攝入量高出4.6%和28.4%。其中楊凌街道居民來(lái)自小麥、雞肉、豆制品中的膳食與其他兩村無(wú)顯著差異,來(lái)自大米、豬肉、乳類(lèi)中的膳食硒與寨東村居民無(wú)顯著差異,但顯著高于揉谷村,來(lái)自魚(yú)蝦類(lèi)中的膳食硒與揉谷村居民無(wú)顯著差異,但顯著高于寨東村,來(lái)自?xún)?nèi)臟、蔬菜中的膳食硒顯著高于其他
圖1 調(diào)研的三縣區(qū)居民膳食比例Figure 1 Dietary components proportion of the residents in three counties
表3 調(diào)研地居民每日硒攝入量(?g·d-1)Table 3 Daily dietary selenium intake of the residents in the survey region(?g·d-1)
由圖2看出,三縣區(qū)中,不同食物對(duì)人體膳食硒貢獻(xiàn)值最大的都是蛋類(lèi),但其他食物貢獻(xiàn)值不同縣區(qū)間有差異。除蛋類(lèi)外,楊凌區(qū)其次是魚(yú)蝦類(lèi)和蔬菜,小麥的貢獻(xiàn)率僅為7%;永壽縣其次是小麥和魚(yú)蝦類(lèi),貢獻(xiàn)率分別是18%和13%;麟游縣其次是小麥、蔬菜、魚(yú)蝦類(lèi)和豬肉,貢獻(xiàn)率分別是13%、12%、11%和10%。
對(duì)比楊凌區(qū)、永壽縣、麟游縣三縣區(qū)居民人均可支配收入及居民日硒攝入量,可看出,人均可支配收入越高,其居民日硒攝入量也越高。圖3中R2為0.773,也表明日硒攝入量與人均收入之間存在較強(qiáng)的相關(guān)性。
圖3 每日硒攝入量與居民可支配收入之間的關(guān)系Figure 3 The relationship between daily selenium intake and disposable income of the residents
隨著科學(xué)搭配、合理膳食觀(guān)念的宣傳教育,居民的膳食結(jié)構(gòu)較90年代有很大改善,本次調(diào)研的三縣區(qū)中,與新版《中國(guó)居民膳食指南(2016)》推薦量[16]相比,楊凌區(qū)居民禽畜肉類(lèi)、魚(yú)蝦類(lèi)、蔬菜攝入量符合推薦量,谷物、蛋類(lèi)豆制品攝入量偏高,乳類(lèi)偏低;永壽縣居民除豆制品攝入量符合推薦量,谷物攝入量偏高外,其他食物攝入量均偏低,麟游縣居民禽畜肉類(lèi)、蛋類(lèi)攝入量符合推薦量,谷物、豆制品偏高,魚(yú)蝦類(lèi)、乳類(lèi)、蔬菜偏低。同劉小立等[17]的調(diào)查結(jié)果相似,雖然調(diào)研地居民膳食結(jié)構(gòu)有改善,但與平衡膳食相比較,還有較大的差距,尤其是永壽縣,畜禽肉類(lèi)、魚(yú)蝦類(lèi)、蛋類(lèi)、乳類(lèi)和蔬菜的攝入量均偏低,需要繼續(xù)增加其攝入量。
圖2 不同食物對(duì)調(diào)研地居民每日硒攝入量的貢獻(xiàn)率Figure 2 Se contribution of different food to daily Se intake of residents in survey region
我們?cè)u(píng)估了現(xiàn)階段陜西省渭北大骨節(jié)病典型區(qū)域居民的膳食硒攝入量,并通過(guò)調(diào)查膳食攝入量、膳食比例及食物硒含量,評(píng)估不同食物對(duì)硒攝入的貢獻(xiàn)。研究顯示,三縣區(qū)中不同食物對(duì)人體膳食硒貢獻(xiàn)值最大的都是蛋類(lèi),占30%左右,而三縣區(qū)居民小麥的攝入量較大,分別占所有食物的24%、46%、37%,但因三縣區(qū)土壤均屬于低硒土壤,導(dǎo)致小麥籽粒中硒含量較低,僅15、10 ?g·kg-1,與中國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)655份小麥籽粒的平均硒含量為64.6?g·kg-1[18]相比差距較大,所以其對(duì)三縣區(qū)居民硒攝入量貢獻(xiàn)值僅為7%、13%和12%。與本文研究結(jié)果存在差異,中國(guó)青海,谷物的貢獻(xiàn)率高達(dá)61%,而雞蛋貢獻(xiàn)率僅為2%,蔬菜與本調(diào)查相似為9%[19];深圳市中心城區(qū),水產(chǎn)品貢獻(xiàn)率高達(dá)42%,雞蛋貢獻(xiàn)率為12%,谷物與本調(diào)查相似為9%[20];Filippinia等[21]研究表明意大利北部人群中,肉類(lèi)對(duì)其膳食攝入量的貢獻(xiàn)值最大為26%,其次是谷物23%,雞蛋對(duì)硒元素?cái)z入量的貢獻(xiàn)較低;阿根廷中部的牛肉貢獻(xiàn)率為47%,小麥的貢獻(xiàn)率為13%,雞蛋占10%[22];西班牙全國(guó)人口中硒的最大來(lái)源是谷物(46.5%),雞蛋貢獻(xiàn)率不高僅為5%,魚(yú)類(lèi)和肉類(lèi)與本研究相似,分別占16.7%和14.9%[23]。筆者認(rèn)為,該差異與病區(qū)土壤和農(nóng)產(chǎn)品低硒、居民經(jīng)濟(jì)收入、地方性飲食習(xí)慣和食物硒含量關(guān)系較大。而調(diào)研地居民經(jīng)濟(jì)收入增長(zhǎng)緩慢,導(dǎo)致膳食結(jié)構(gòu)單一,動(dòng)物性食物攝入少。如果能采取硒強(qiáng)化措施,如通過(guò)施硒肥,不僅可以增加當(dāng)?shù)刂魇澈湍敛葜械奈?,還可增加居民經(jīng)濟(jì)收入、增加當(dāng)?shù)鼐用袢瘴鴶z入量,該方法已經(jīng)在一些國(guó)家普遍實(shí)施,如澳大利亞、芬蘭、土耳其等[24]。
調(diào)研楊凌區(qū)、永壽縣、麟游縣三縣區(qū)居民膳食硒攝入量分別為62、25、35 ?g·d-1,均高于人體最低膳食硒需要量22?g·d-1[25],但大骨節(jié)病黃土高原病區(qū)(永壽縣、麟游縣)居民膳食硒攝入量遠(yuǎn)未達(dá)到人體膳食硒適宜需要量50?g·d-1[26]。這與同處于土壤低硒區(qū)的阿根廷相似,成年男性和女性每天膳食硒攝入量分別為32?g和24?g[22];均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國(guó)、加拿大、日本、意大利,西班牙等國(guó)家,這些國(guó)家居民攝入硒水平多在60~100 ?g·d-1或更高,其中,西班牙75 ?g·d-1,美國(guó)132 ?g·d-1[21,23,27-28],這些國(guó)家居民硒攝入量高主要有兩種原因:一是飲食中含硒較高的畜禽肉、水產(chǎn)類(lèi)攝入較多,如意大利、西班牙、日本;二是土壤硒含量處于較高水平,如美國(guó)、加拿大。我國(guó)山西中陽(yáng)、交口、柳林三縣及貴州市云巖居民膳食硒攝入量與調(diào)研地居民相近[29-30],主要原因是這些地區(qū)與調(diào)研地土壤硒含量均不高,主要糧食作物小麥、大米硒含量低,經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá),動(dòng)物性食物攝入少;而青海平安、湖北恩施、深圳市、廣州市等地區(qū)居民日硒攝入量較高,如湖北恩施沙堤鎮(zhèn)居民膳食硒攝入量高達(dá)550?g·d-1,因其土壤硒含量高,深圳市中心城區(qū)居民126.3?g·d-1,這與其處在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū),經(jīng)濟(jì)條件較為發(fā)達(dá),魚(yú)蝦類(lèi)攝入量高,膳食結(jié)構(gòu)多樣化有關(guān)[19,31-33]。
人體獲取硒的途徑有3種,食物、水和空氣。但從水和空氣中吸收的硒非常少,人體對(duì)硒的攝取主要來(lái)源食物[21,34-36]。而居民日常膳食硒的攝入決定于食物攝入量與該食物中硒的含量[31]。對(duì)于土壤低硒,且經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的永壽、麟游縣,居民經(jīng)濟(jì)來(lái)源少,人均可支配收入低,因此膳食結(jié)構(gòu)單一,動(dòng)物性食物攝入較少。在服用加硒鹽時(shí),以每日鹽攝入量6~8 g計(jì),每日可由加硒鹽額外補(bǔ)充硒45.6~60.8?g,停止供應(yīng)加硒鹽后,居民人均硒攝入量遠(yuǎn)低于推薦攝入量,亟需通過(guò)其他措施增加硒的攝入。小麥、玉米對(duì)硒反應(yīng)靈敏,且小麥籽粒硒主要以硒代胱氨酸、硒代半胱氨酸、硒-甲基硒代半胱氨酸等有機(jī)硒形式存在,其人體利用率極高達(dá)81%以上[37-39]。通過(guò)農(nóng)藝措施提高該區(qū)域主食小麥硒含量,容易控制且成本低、效果好,如將小麥硒含量由目前15.1 ?g·kg-1提高至100 ?g·kg-1,則可使永壽縣、麟游縣居民硒攝入量分別提高至50.8、61.5 ?g·d-1。
(1)陜西省渭北黃土高原調(diào)研地楊凌區(qū)、永壽縣、麟游縣居民膳食硒攝入量分別為62、25、35 ?g·d-1,居民膳食硒營(yíng)養(yǎng)水平均高于人體最低膳食硒需要量,但大骨節(jié)病區(qū)(永壽縣、麟游縣)居民膳食硒攝入量遠(yuǎn)未達(dá)到人體膳食硒適宜需要量。
(2)陜西省渭北黃土高原非病區(qū)楊凌區(qū)居民膳食結(jié)構(gòu)較大骨節(jié)病典型縣區(qū)永壽縣、麟游縣居民更均衡,但居民膳食結(jié)構(gòu)仍以糧谷類(lèi)食物為主,因主食中硒含量低,其對(duì)居民硒攝入量貢獻(xiàn)值不大。病區(qū)居民膳食硒攝入量顯著低于非病區(qū),此差異主要與病區(qū)土壤和農(nóng)產(chǎn)品低硒、居民膳食結(jié)構(gòu)不合理、居民經(jīng)濟(jì)收入低有關(guān)。
(3)可采取成本較低且增硒效果顯著的葉噴或土施硒肥等硒強(qiáng)化措施來(lái)增加當(dāng)?shù)匦←湣⒂衩字魇持械奈?,保障居民每日硒攝入水平。
(4)應(yīng)加強(qiáng)硒營(yíng)養(yǎng)宣傳、普及硒營(yíng)養(yǎng)知識(shí);增加當(dāng)?shù)鼐用袷杖?;改善膳食結(jié)構(gòu),增加天然富硒食物如香菇、蛋類(lèi)、動(dòng)物肝臟、魚(yú)蝦類(lèi)海產(chǎn)品等食物的攝入。
致謝:感謝此次調(diào)查對(duì)象的理解和支持;感謝陜西省永壽縣縣委、麟游縣地方病防治研究所等相關(guān)部門(mén)的大力支持;感謝參加調(diào)研工作的調(diào)查員薛少琪、趙天悅、江濤、王芮、李淼、武毅寧的幫助!