基于能量營(yíng)養(yǎng)素視角探究肥胖成因

程 欣，黃徐根，劉 笑

肥胖是當(dāng)今重大的公共衛(wèi)生問(wèn)題。世界衛(wèi)生組織(World Health Organization)報(bào)告稱(chēng)，全球大約有4億成年人患有肥胖癥，此外，肥胖還是一些慢性疾病的主要危險(xiǎn)因素[1]。在肥胖流行期間，全球超重肥胖的發(fā)病率成倍增長(zhǎng)[2]。與此同時(shí)，人們的飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，如高糖髙脂低膳食纖維的快餐攝入已經(jīng)增加了18倍[3]。由此可以看出人們飲食結(jié)構(gòu)的改變與肥胖流行的時(shí)間相吻合，因此肥胖流行的原因可能與飲食結(jié)構(gòu)的變化有關(guān)。而飲食結(jié)構(gòu)的變化主要體現(xiàn)在能量營(yíng)養(yǎng)素方面。人體健康需要六大營(yíng)養(yǎng)素，而其中蛋白質(zhì)，脂肪和碳水化合物是人體能量的來(lái)源，稱(chēng)為能量營(yíng)養(yǎng)素[4]。每一種能量營(yíng)養(yǎng)素都可能導(dǎo)致肥胖，但是這些能量營(yíng)養(yǎng)素在肥胖流行之前就已經(jīng)被人們吸收利用，所以這些營(yíng)養(yǎng)素本身不會(huì)導(dǎo)致肥胖，肥胖可能是由于食物攝入中能量營(yíng)養(yǎng)素的結(jié)構(gòu)改變所致[5]。肥胖的流行已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人類(lèi)健康，探究肥胖的成因并制定合理有效的減肥方案對(duì)于解決肥胖流行問(wèn)題意義重大。

1 肥胖的概念

醫(yī)學(xué)專(zhuān)家將肥胖定義為一種常見(jiàn)的、明顯的、復(fù)雜的，代謝失調(diào)癥 ，是一種可以影響整個(gè)機(jī)體正常功能的生理過(guò)程。這種營(yíng)養(yǎng)障礙性疾病表現(xiàn)為機(jī)體脂肪組織量過(guò)多，或脂肪組織與其他軟組織的比例過(guò)高[6]。BMI 是評(píng)判超重或肥胖的常用指標(biāo)，但存在一定局限性，特別對(duì)于一些體重較重，同時(shí)肌肉比例較大的男性[7]。體脂百分?jǐn)?shù)(body fat percent-age，BF%)作為判定肥胖的新標(biāo)準(zhǔn)，其較BMI更為精確[8]。體脂百分?jǐn)?shù)是指人體內(nèi)脂肪重量在人體總體重中所占的比例，又稱(chēng)體脂率，反映人體內(nèi)脂肪含量[9]。體脂率肥胖：WHO標(biāo)準(zhǔn)男≥25%，女≥35%；ASBP(美國(guó)減肥專(zhuān)科醫(yī)學(xué)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)男≥25%，女≥30%[10，11]。從社會(huì)學(xué)角度來(lái)說(shuō)，許多有多余脂肪的人或肥胖的人認(rèn)為自己是超重而不是肥胖。肥胖意味著一種體型達(dá)到需要治療的程度，有一種病理學(xué)的味道[12]。所以在現(xiàn)實(shí)中有很多人沒(méi)有意識(shí)到或者不愿意承認(rèn)自己屬于肥胖，從而忽略了由于肥胖導(dǎo)致的各種健康問(wèn)題。

2 蛋白質(zhì)與肥胖流行

肥胖是遺傳因素與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)肥胖30%～60%由環(huán)境因素決定，因此不可忽視環(huán)境因素在肥胖流行中的作用[13]。當(dāng)能量攝入超過(guò)能量消耗時(shí)，出現(xiàn)正能量平衡狀態(tài)，其結(jié)果是體重增加，其中增加的60%至80%通常是體脂[14]。機(jī)體能量攝入的多少取決于能量營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入的種類(lèi)、總量、以及能量營(yíng)養(yǎng)素的密度等，因此肥胖的流行與能量營(yíng)養(yǎng)素的攝入之間密切相關(guān)。

關(guān)于蛋白質(zhì)攝入量與肥胖流行之間的關(guān)系，目前有以下一些主要觀點(diǎn)。一些研究者認(rèn)為低蛋白質(zhì)飲食會(huì)導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)能量正平衡從而引起肥胖。其可能的機(jī)制如下：(1)蛋白質(zhì)是肌肉的主要成分，而肌肉含量是影響基礎(chǔ)代謝率的一個(gè)重要因素。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的攝入不足無(wú)法滿足蛋白質(zhì)的合成時(shí)，就會(huì)影響機(jī)體的肌肉含量，從而降低基礎(chǔ)代謝率，引起能量的正平衡，造成脂肪堆積；(2)肥胖的“蛋白質(zhì)杠桿模型”，假定身體需要消耗一定水平的蛋白質(zhì)，而降低飲食中的蛋白質(zhì)比例會(huì)導(dǎo)致代償性增加能量攝入，從而導(dǎo)致肥胖[15]。有研究發(fā)現(xiàn)，低蛋白質(zhì)飲食和中等蛋白質(zhì)飲食相比，低蛋白質(zhì)飲食會(huì)使脂肪攝入在短期內(nèi)顯著增加[16]。研究者由此推斷，低蛋白質(zhì)飲食可能會(huì)導(dǎo)致肥胖。

但是一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明低蛋白質(zhì)飲食并不會(huì)引起動(dòng)物肥胖，研究者給同胎11周齡的三只大鼠在等熱量飲食中分別喂給不同的食物蛋白。結(jié)果顯示，喂給數(shù)量不足的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)大鼠體重70克，喂給數(shù)量充足的劣質(zhì)蛋白質(zhì)大鼠體重僅56克，而喂給數(shù)量充足的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)大鼠體重193克[17]。此研究結(jié)果與低蛋白飲食可能會(huì)導(dǎo)致肥胖結(jié)果相反。那么高蛋白質(zhì)飲食是否會(huì)導(dǎo)致肥胖？研究表明，高水平的日糧蛋白質(zhì)對(duì)試驗(yàn)大鼠的體重沒(méi)有顯著影響[18]。但是大多數(shù)研究表明，高蛋白質(zhì)飲食特別是低熱量高蛋白飲食對(duì)肥胖患者有減肥作用[19]。由此可見(jiàn)，高蛋白質(zhì)飲食不會(huì)導(dǎo)致肥胖，并且有一定的減肥作用。但是在肥胖流行率上升期間，食物供應(yīng)中的蛋白質(zhì)含量并沒(méi)有顯著變化[6]。綜上所述，蛋白質(zhì)并不是導(dǎo)致近幾十年來(lái)肥胖流行的主要原因。

3 脂肪與肥胖流行

膳食脂肪是人類(lèi)所需的三大宏量營(yíng)養(yǎng)素之一， 其能量密度大而占有空間小。此外，就食品加工而言，脂肪還具有良好的煎炸性、乳化性、起酥性等性質(zhì)， 能使食品加工后具有很好的色、香、味，從面增進(jìn)人們的食欲[20]。因此，為了刺激消費(fèi)，近年來(lái)食物中往往添加了大量的脂肪來(lái)增加其口感和刺激食欲。根據(jù)FAO(聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織)的數(shù)據(jù)顯示，1970年至2010年以來(lái)糧食供應(yīng)中脂肪的人均含量呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。

髙脂飲食可能會(huì)誘導(dǎo)肥胖的發(fā)生。有研究表明，高脂飲食會(huì)改變腸道微生物的組成，損害腸黏膜，改變腸道通透性，介導(dǎo)肥胖的發(fā)生[21]。還有研究表明，高脂飼料可誘發(fā)大鼠攝食效率提高，發(fā)生飲食性肥胖[22]。但是另一些研究則表明，脂肪攝入與體重增加沒(méi)有顯著相關(guān)性。研究顯示，來(lái)源于脂肪的能量對(duì)內(nèi)臟脂肪和代謝綜合征發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的影響并沒(méi)有差異，故膳食脂肪供能比對(duì)肥胖和代謝綜合征并沒(méi)有顯著影響[23]。還有研究顯示，有肥胖家族史的肥胖女性中高脂肪膳食與BMI之間存在顯著相關(guān)性，然而在無(wú)肥胖家族史的肥胖女性以及正常體重的女性中未發(fā)現(xiàn)此相關(guān)性，這說(shuō)明膳食脂肪對(duì)體重的影響在正常人群和肥胖人群上并不相同[24]。有研究者對(duì)低脂膳食減重作用的長(zhǎng)期臨床干預(yù)試驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)綜述，其中僅九項(xiàng)持續(xù)時(shí)間為12-24個(gè)月的臨床試驗(yàn)顯示低脂膳食可在短期略微降低體重，其他持續(xù)時(shí)間12個(gè)月以上膳食脂肪供能比為18-40%的研究中低脂膳食對(duì)體重影響的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[25]。以上研究結(jié)果顯示，降低脂肪供能比可能對(duì)于肥胖患者有短期減重效應(yīng)，但在長(zhǎng)期或者在具有穩(wěn)定膳食結(jié)構(gòu)的正常人群中，控制總能量攝入之后脂肪供能比本身并不能影響體重的變化[26]。而且自上世紀(jì)80年代以來(lái)，人們普遍建議遵循低脂飲食，似乎并沒(méi)有減緩肥胖癥的流行。盡管高脂飲食會(huì)帶來(lái)正能量平衡和身體脂肪的積累，但是低脂飲食也并不會(huì)導(dǎo)致更大的體重下降[5]。綜上所述，在肥胖流行期間人們的膳食脂肪含量有所增加，高脂飲食導(dǎo)致總能量攝入增加可能是導(dǎo)致肥胖的原因之一，但是低脂飲食似乎并不會(huì)帶來(lái)長(zhǎng)期穩(wěn)定的減重效果。

4 碳水化合物與肥胖流行

碳水化合物又稱(chēng)糖，會(huì)刺激胰島素的分泌，從而促進(jìn)脂肪的合成。精加工的碳水化合物吸收效率和升糖指數(shù)較高，容易引起體內(nèi)血糖水平會(huì)迅速升高，高吸收率使機(jī)體來(lái)不及利用能量從而使過(guò)剩的能量轉(zhuǎn)化為脂肪進(jìn)行儲(chǔ)存，這時(shí)血糖很快會(huì)降來(lái)下，然后產(chǎn)生饑餓感[27]，極易導(dǎo)致攝食者過(guò)食而導(dǎo)致總能量攝入增加。有研究顯示，近幾十年來(lái)糧食消費(fèi)量中粗細(xì)糧所占比重發(fā)生了很大變化，由1978年粗細(xì)糧幾乎各占一半，到1985年后，細(xì)糧所占比重達(dá)到80%以上，粗細(xì)糧消費(fèi)比例穩(wěn)定在1∶4左右的水平[28]。此外，F(xiàn)AO(聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織)的數(shù)據(jù)亦顯示，1970年至2010年以來(lái)糧食供應(yīng)中碳水化合物的人均能量含量呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，特別是精加工的碳水化合物，由此可見(jiàn)，近些年來(lái)精加工糖水化合物攝入的增加引起總能量攝入量的增加，可能是導(dǎo)致肥胖癥流行的主要原因之一?？偰芰繑z入不變的前提下單獨(dú)高糖膳食是否會(huì)導(dǎo)致機(jī)體肥胖呢？有研究表明，在小鼠幼齡期飼喂高糖飼料在短期內(nèi)不會(huì)引起肥胖，在老齡期會(huì)引起肥胖；在小鼠中老齡期飼喂高糖飼料可降低基礎(chǔ)代謝和攝食量，從而導(dǎo)致肥胖還會(huì)引起老年肥胖[29]。由此可以看出精加工碳水化合物在糧食消費(fèi)中比重的升高與肥胖流行的時(shí)間相吻合，可能是導(dǎo)致肥胖流行的原因之一。此外高糖飲食也可能是導(dǎo)致肥胖流行的原因之一。

5 卡路里與肥胖流行

在過(guò)去幾十年中，由于工業(yè)化、機(jī)械化、城市化和技術(shù)等方面的提高為食物的獲取和降低食物的成本提供了可能性，人均糧食供應(yīng)量大幅增長(zhǎng)[30]。對(duì)美國(guó)NHANES(全國(guó)健康和營(yíng)養(yǎng)檢查調(diào)查)數(shù)據(jù)的分析表明，從1971年到2000年，平均日能量攝入量增加了，男子平均每天增加168千卡，婦女平均增加335千卡[31]。肥胖流行期間，人們食物環(huán)境，生活方式，飲食結(jié)構(gòu)和飲食習(xí)慣等發(fā)生了很大的改變。們?cè)絹?lái)越傾向于外出就餐，以及外賣(mài)食品的消費(fèi)等。這些因素導(dǎo)致了食品通常含有較高的鹽、糖、脂肪和風(fēng)味添加劑等，以此來(lái)增加人們的食欲，從而推動(dòng)消費(fèi)的增加[32]。此外，隨處可見(jiàn)的食物刺激和便捷的食物獲取也會(huì)影響飲食行為，比如鋪天蓋地的食品廣告，吃更多的零食，外出就餐，壓縮吃飯時(shí)間等。研究表明零食消費(fèi)率呈總體上升的趨勢(shì)，且所有年齡組都呈現(xiàn)増高趨勢(shì)[33]。且零食消費(fèi)率上升主要變化的是糕點(diǎn)甜品類(lèi)、飲料類(lèi)等高能量零食[34]。盡管用能量攝入值并不能很好的預(yù)測(cè)肥胖的情況。但體重的增加顯著與總能量消耗呈相關(guān)性。因此，人均能源攝入量的提高很可能是肥胖流行的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)因素。

6 結(jié)論

肥胖流行期間糧食供應(yīng)中能量營(yíng)養(yǎng)素的能量含量發(fā)生了改變，比如在肥胖流行期間糧食供應(yīng)中膳食脂肪和碳水化合物的含量有所增加，說(shuō)明能量營(yíng)養(yǎng)素的變化很可能是肥胖癥流行的主要原因之一，因此將肥胖流行的責(zé)任歸咎于能量營(yíng)養(yǎng)素的結(jié)構(gòu)變化似乎是合理的。但是，這一觀點(diǎn)并不否定其他因素對(duì)肥胖流行的影響，比如體力活動(dòng)的減少，睡眠不足，環(huán)境暴露等。