中國第22和24次南極考察中山站越冬隊員膳食調(diào)查

陳楠 金偉 唐德培 張李偉 徐成麗

（1中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所極地醫(yī)學(xué)聯(lián)合實驗室，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院，北京100005；2武漢大學(xué)中南醫(yī)院，湖北 武漢430071；3四川省瀘州醫(yī)學(xué)院附屬中醫(yī)院，四川瀘州646000；4國家食品藥品監(jiān)督管理局保健食品審評中心，北京100038）

0 引言

南極洲是地球上唯一沒有土著居民、面積95%被冰蓋覆蓋的大陸。由于南極對全球環(huán)境、氣候、資源等的重要性凸顯，各國南極考察活動更加頻繁。中國分別于1985年和1989年建立了長城站和中山站。中山站氣候寒冷干燥，冬季平均氣溫－23℃、最低氣溫－46℃，全年大風(fēng)天數(shù)188天。中山站越冬隊員每年11月初搭乘雪龍船從上海出發(fā)，經(jīng)1個月海上航行抵達中山站，在中山站連續(xù)工作和生活15個月，到第3年的3月乘雪龍船離開中山站，4月初返回上海。越冬期低溫、日照短（有近2個月極夜期）等南極特殊的越冬環(huán)境影響著人體生理機能，對膳食供給也相應(yīng)提出了更高的要求。中國每年只能在南極夏季（11—12月）通過雪龍船對中山站進行食品補給，在越冬期（4—11月）中山站越冬隊員缺乏新鮮食品尤其是蔬菜、水果。本文以在中山站對第22次、24次越冬隊進行3次動態(tài)膳食調(diào)查，來評估中國中山站越冬隊員膳食營養(yǎng)素攝入狀況。通過調(diào)查數(shù)據(jù)的計算分析，探得近年來越冬隊員的膳食結(jié)構(gòu)模式，為改善中山站越冬隊員食譜，均衡合理營養(yǎng)與飲食及保持各營養(yǎng)素之間數(shù)量平衡提供重要依據(jù)，以滿足越冬隊員正常生理需求，保障隊員身心健康。

1 對象與方法

1.1 調(diào)查對象

18名第22次中山站越冬隊員，均為男性，平均年齡42.9±9.2歲。19名第24次中山站越冬隊員，均為男性，平均年齡35.0±7.5歲。一日三餐均在食堂就餐，就餐方式為自助餐。調(diào)查期間隊員正常工作。

1.2 調(diào)查時間

2006年3月13—16日，7月11—14日，11月7—10日：對第22次中山站越冬隊員進行3次膳食調(diào)查，每次連續(xù)4天，共12天。2008年3月19—21日、7月21—23日和10月30—11月1日：對第24次中山站越冬隊員進行3次膳食調(diào)查，每次連續(xù)3天，共9天。

1.3 調(diào)查方法

采用3—4天膳食稱重的方法，每菜所用調(diào)味品（油鹽）按加工時稱重放入，同時加工的原料在加工前稱重（生重），加工后再稱重（熟重），計算生熟比。調(diào)味品（油鹽）分配按占熟重的比例加權(quán)計算。根據(jù)每個菜肴所用的原料品種對每個原料占總熟重的比例進行分配加權(quán)來確定每一個原料的量。被調(diào)查隊員飯前稱重量減去剩余的量，計算獲得平均每人每天各種營養(yǎng)素攝取量，所測的營養(yǎng)素種類有17種。稱量工具為國產(chǎn)電子秤，精確到克。

1.4 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析

營養(yǎng)素按中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所編著的《食物成分表（2002年）》進行計算，結(jié)果以每日人均攝入量表述，所測的營養(yǎng)素種類見表1。能量及各種營養(yǎng)素的推薦攝入量標準，采用中國營養(yǎng)學(xué)會《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量（Chinese DRIs）》［1］（以下簡稱：中國 DRIs標準）中的推薦攝入量（Recommended Nutrient Intake，RNI）或適宜攝入量（Adequate Intake，AI）。能量及各種營養(yǎng)素的統(tǒng)計分析采用 SAS8.02統(tǒng)計分析軟件計算。中國DRIs標準是一個絕對的標準，以人體攝入值是否達到這個界限及達到的百分比進行評價。

2 調(diào)查結(jié)果

2.1 能量及各類營養(yǎng)素攝入狀況

調(diào)查結(jié)果顯示，兩隊越冬隊員平均能量攝入（2 861 kcal、2 889 kcal）在中至重等體力勞動所需量推薦標準范圍內(nèi)（2 700—3 200 kcal）（兩隊越冬隊員當(dāng)時勞動強度均不高于中至重等體力勞動）。鈉的攝入量明顯高于適宜攝入量（AI 2 200 mg）。鈣攝入不足，除2008年3月達到適宜攝入量外，其他次均低于適宜攝入量（AI 800 mg）。維生素A不足，除2008年3月達到推薦攝入量外，其他次均低于推薦攝入量（RNI 800視黃醇當(dāng)量，視黃醇當(dāng)量是評價維生素A的單位）。維生素C不足，除2008年3月達到推薦攝入量外，其他次均低于推薦攝入量（RNI 100 mg）。微量元素硒均低于推薦攝入量（RNI 50μg）。其余營養(yǎng)素攝入量基本符合中國DRIs標準。各次調(diào)查中17種營養(yǎng)素平均攝入量詳見表1。

2.2 每日人均植物油、鹽攝入量

結(jié)果顯示，第22次、24次越冬隊每日人均植物油攝入量分別為81.5 g、46.2 g，每日人均鹽攝入量分別為8.2 g、9.1 g，以中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的平衡膳食寶塔推薦的植物油≤30 g／d、鹽≤6 g／d作為評價標準［2］，均超標，見表 2。

2.3 三大產(chǎn)熱營養(yǎng)素供能比例

第22次、24次越冬隊膳食中蛋白質(zhì)提供的能量分別占能量的 16.6%、17.3%，脂肪占 44.9%、33.0%，碳水化合物占 38.5%、48.5%。脂肪提供的能量明顯高于中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的20%—30%的供能比標準，蛋白質(zhì)提供的能量也高于推薦的12%—14%，而碳水化合物低于推薦的55%—65%［2］。三大營養(yǎng)素供能比例見表3。

3 討論

中國第22次、24次南極中山站越冬隊員平均能量攝入分別為2 861 kcal、2 880 kcal，與中至重等體力勞動所需量推薦標準（2 700—3 200 kcal）相符［1］。兩支越冬隊均由站長、管理員、廚師、醫(yī)生、水暖工、網(wǎng)絡(luò)工程師各1名，發(fā)電工3名，科考人員9—10名組成，他們當(dāng)時的勞動強度均不高于重等體力勞動。

表1 第22次、24次南極中山站越冬隊員膳食調(diào)查能量和營養(yǎng)素攝入量與中國DRIs標準比較Table 1.Comparison of nutrient intakes of the 22nd、24th Antarctic winter-over expeditioners at Zhongshan Station with Chinese DRIs

表2 食用油、鹽每日平均攝入量（g）Table 2.Average intakes of soybean oil and salt per day（g）

表3 三大營養(yǎng)物質(zhì)提供的能量比例（%）Table 3.Proportions of energy provided by the threemajor nutrients（%）

結(jié)果顯示兩隊越冬隊員平均每天營養(yǎng)素攝入量，尚有一些未達到中國DRIs標準，分述于下。

鈣的攝入量分別為 510.9 mg、692.2 mg，明顯不足，為適宜攝入量（AI 800 mg）的65%、87%。尤其在南極冬季極夜期（7月）更顯不足，分別僅為350.1 mg、572.4 mg，為適宜攝入量的 22%、72%。鈣是人體礦物質(zhì)中含量最多的宏量元素，對各種細胞如神經(jīng)元、肌細胞和內(nèi)、外分泌細胞的功能起重要調(diào)節(jié)作用，也是構(gòu)成骨骼和牙齒的主要成分。鈣必須經(jīng)食物攝取，需每日適宜補給，攝入不足時，身體會動員骨鈣釋放以維護機體基本功能要求。長期鈣的缺乏對骨代謝形成負面影響，可引起骨質(zhì)疏松等疾病［3］。維生素D能控制和調(diào)節(jié)鈣的吸收和平衡，主要依賴戶外陽光暴露、在紫外線照射下皮膚內(nèi)7-去氫膽固醇轉(zhuǎn)化而成。中山站冬季有近兩月為極夜期，無自然光照，維生素D合成不足，致鈣吸收和利用率降低［4-5］。因此，在越冬期間應(yīng)盡可能增加富鈣食物如奶或奶制品的供給，在冬季根據(jù)缺乏量補充一定劑量的鈣制劑及維生素D。

第22次、24次中山站越冬隊維生素A的平均攝入量不足，分別為335.3μgRE、372.3μgRE，僅為推薦攝入量（RNI 800視黃醇當(dāng)量）的42%、47%。而維生素C的攝入不穩(wěn)定，兩次越冬隊均隨著在南極居住時間的延長而降低（表1），在7月、11月均未達到中國DRIs標準（RNI100mg），約為推薦攝入量的63%、89%。其原因可能是3月份還存有部分雪龍船供給的新鮮蔬菜、水果及橙汁，而7—11月中山站航空、海運交通完全阻斷，無新鮮蔬菜、水果的補給。維生素A是人體重要的微營養(yǎng)素，它可促進視覺細胞內(nèi)感光色素的形成，維持正常的視覺反應(yīng)；具有相當(dāng)于類固醇激素的作用，促進糖蛋白的合成；促進食物中鐵元素的吸收，預(yù)防缺鐵性貧血；有助于維持免疫系統(tǒng)功能正常［6］。維生素C是每日膳食推薦攝入量最大的一類維生素，在維持人體正常功能方面具有多種重要的作用，如促進鐵的吸收、減少和預(yù)防血管出血或出血傾向、提高人體對寒冷的耐受力［7］。18世紀以前的歐洲航海史上，由于患壞血?。ㄖ蠼?jīng)研究表明是由于嚴重缺乏維生素C所致）喪命的航海人員較海戰(zhàn)或船舶遇險所犧牲的還要多［8］。由于中山站冬季無交通運輸，蔬菜、水果難以長期儲存等條件限制，建議用果汁或營養(yǎng)制劑（如復(fù)合維生素）等其他有效方式額外補充足量的維生素。

第22次、24次越冬隊員對微量元素硒的每日平均攝入量分別為13.5μg、30.7μg，嚴重不足，僅為適宜攝入量（AI 50μg）的27%、61%。硒是對人體健康起重要作用的一種必需微量元素。大量研究表明，缺硒可影響機體免疫功能，與許多疾病的發(fā)生有密切關(guān)系。睪酮的生物合成、精子的形成和正常發(fā)育均需要硒。此外，低硒狀態(tài)時抑郁發(fā)生率顯著上升，并與負面情緒（如焦慮，困惑和敵對等）的增加有關(guān)［9］。美國一項問卷調(diào)查研究報道［10］，硒的缺乏導(dǎo)致沮喪低落的情緒和更強的敵對行為。在另一項美國的研究中［11］，被試者一部分低硒飲食（攝硒量為32.6μg／d），另一部分高硒飲食（攝硒量為226.5μg／d），維持15周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低硒飲食組的人清醒／迷惑和積極／消沉的比值降低。英國一項雙盲交叉的研究表明［12］，100μg／d硒的補給可以有效地減輕焦慮、抑郁和疲倦，這種效果在飲食中含硒最低的人群中最明顯。因此，建議隊員在中山站越冬期間多食用富硒食物如魚、蝦等，或補充富硒制劑。

越冬隊員每人每日的油、鹽攝入量均超過營養(yǎng)學(xué)會推薦的標準，見表2。鈉攝入分別為4 826.6mg、3 977.0 mg，均超過適宜攝入量（AI 2 200 mg）的119%、80%，見表1。適量的鈉鹽攝入是維持生命活動所必需，但過量的攝入會導(dǎo)致不良的生理反應(yīng)并引起某些疾病。高血壓流行病學(xué)調(diào)查證實，人群的血壓水平和高血壓的患病率均與食鹽的攝入量呈正相關(guān)［13］，而高血壓是腦卒中、心臟病及腎臟病最主要的危險因素。美國多個中心進行的高血壓防治飲食（DASH）研究證明鹽攝入是與血壓水平顯著相關(guān)的獨立膳食因素，減鹽量越大，血壓下降幅度越大［14］。但也有研究表明，寒帶地區(qū)居民鈉鹽供給量，可稍高于溫帶居民，后繼研究將進一步探討。

從三大營養(yǎng)素（蛋白脂、脂肪和碳水化合物）提供能量的比例來看，表現(xiàn)出高寒地區(qū)人群膳食特點，蛋白脂和脂肪超過普通人群適宜攝入量標準。特別是脂肪消費遠遠超過中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的標準范圍（來自脂肪的能量占總能量的25%—30%），而碳水化合物偏低（應(yīng)占總能量的60%左右）。

低溫環(huán)境下，機體生理及代謝發(fā)生改變，導(dǎo)致對營養(yǎng)素有特殊要求。寒冷地區(qū)人體總能量需要量較溫帶同等勞動強度者高，其原因為基礎(chǔ)代謝可增加10%—15%。機體脂肪利用增加，較高脂肪供給可增加人體對低溫的耐受［15］。但據(jù)文獻報道，在南極英國Hally站的越冬人員的膳食結(jié)構(gòu)與英國國家膳食調(diào)查委員會公布的數(shù)據(jù)無顯著差異［16］：蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物的供能比分別為11.5%、39.3%、49.3%；在美國Little AmericanⅤ站的越冬人員膳食結(jié)構(gòu)與北極和溫帶的美國軍隊人員的數(shù)據(jù)一致［17］。由于在中山站越冬期間隊員實際的戶外活動減少，戶內(nèi)室溫保持在18—24℃之間，且有足夠的保暖措施，可能很少存在人體對寒冷的習(xí)服過程。值得重視的是，脂肪攝入過多是引起肥胖、高血脂、動脈粥樣硬化等多種慢性疾病的危險因素之一［18］。中山站越冬隊員的高脂肪攝入是否符合南極極端環(huán)境下人體的營養(yǎng)需求，這種高脂肪高蛋白低碳水化合物的長期（超過1年）的膳食結(jié)構(gòu)是否對中國越冬隊員心血管功能產(chǎn)生影響，還需后續(xù)的觀察研究。

4 結(jié)論

中國第22次、24次南極中山站越冬隊員平均能量攝入分別為2 861 kcal、2 880 kcal，與中至重等體力勞動所需量推薦標準（2 700—3 200 kcal）相符。

蛋白脂、脂肪提供能量的比例，超過普通人群推薦攝入量標準。碳水化合物攝入比例偏低。油、鹽攝入偏高。鈉攝入偏高。維生素A、C攝入不足，鈣、硒攝入不足，其余營養(yǎng)素攝入量基本符合中國DRIs標準。

南極中山站屬于特殊的地理環(huán)境，雪龍船給養(yǎng)僅一年一次，膳食營養(yǎng)對人體的保護作用顯得尤其重要。結(jié)合這兩次越冬考察隊膳食調(diào)查結(jié)果，特建議：

（1）盡可能增加蔬菜和水果的攝入，可適當(dāng)飲用果汁等產(chǎn)品，或額外補充維生素A、C營養(yǎng)制劑；

（2）炒菜時減少用油，少吃油炸的食物，降低脂肪的攝入；

（3）對每天食鹽攝入采取總量控制，用量具量出，每餐按量放入菜肴；

（4）增加富含鈣、硒及維生素D食物（如奶制品、魚、蝦等）攝入，必要時服用鈣及復(fù)合維生素制劑。多曬太陽，加強運動，以促進鈣的吸收。購置設(shè)備開展光治療，增強室內(nèi)光照，建造新站時用新理念新設(shè)計保證室內(nèi)充足光照；

（5）加強站務(wù)管理，對越冬隊員進行營養(yǎng)保健知識的普及，指導(dǎo)隊員建立良好的飲食習(xí)慣，吃好三餐，科學(xué)用膳。

致謝 感謝中國第22次和24次南極考察中山站全體越冬隊員在數(shù)據(jù)采集中的全程配合，感謝中山站領(lǐng)導(dǎo)的大力支持、組織實施。

1 中國營養(yǎng)學(xué)會.中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量.北京：中國輕工業(yè)出版社，2004.

2 中國營養(yǎng)學(xué)會.中國居民膳食指南.拉薩：西藏人民出版社，2008.

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