高脂飲食與高碳水化合物飲食，誰是導(dǎo)致肥胖的元兇？

崔雯錦 陳國芳 劉超

南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院內(nèi)分泌科，江蘇省中醫(yī)藥研究院 210028

隨著西方飲食模式(精致碳水化合物、高飽和脂肪和高能量的飲食模式)在世界范圍內(nèi)流行，發(fā)展中國家的肥胖率也在迅速增加[1]。2019年發(fā)布的美國健康與營養(yǎng)調(diào)查結(jié)果顯示：上述飲食模式在兒童青少年人群中比較普遍，會增加肥胖風(fēng)險[2]。飲食模式在肥胖形成中的作用一直備受國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注。傳統(tǒng)肥胖模型認(rèn)為，總能量攝入過多，導(dǎo)致循環(huán)中代謝燃料(葡萄糖、脂類等)過剩，能量以脂肪形式儲存，是肥胖形成的主要原因[3]。因此認(rèn)為，飲食中供能比最高的脂肪份額增加與肥胖密切相關(guān)[4]。然而，近年來，有學(xué)者提出肥胖新模型，即碳水化合物—胰島素肥胖模型(Carbohydrate-Insulin model of obesity, CIM)。該模型認(rèn)為，大量進(jìn)食碳水化合物引起胰島素分泌增加，后者促進(jìn)脂肪合成與儲存，使循環(huán)中可利用的代謝燃料減少，誘發(fā)饑餓感，增加進(jìn)食。因此，碳水化合物攝入增加與肥胖形成更密切[3]。脂肪和碳水化合物，誰在肥胖形成中扮演更重要的角色，兩者的類型又會如何影響肥胖形成，目前尚無一致結(jié)論。本文將主要討論高脂飲食和高碳水化合物飲食對肥胖形成的影響。

1 實(shí)際脂肪與碳水化合物日攝入量均高于推薦值上限，高脂飲食與高碳水化合物飲食定義模糊

脂肪多數(shù)由飲食中的脂類提供，也可來源于脂肪新生，后者是非脂質(zhì)底物(主要為葡萄糖)在肝臟和脂肪細(xì)胞中合成脂肪酸的過程[5]。美國2015—2020年居民膳食指南提出：每日脂肪供能比占20%～35%，其中，飽和脂肪酸控制在10%以內(nèi)，碳水化合物供能比占45%～65%，全谷物量至少占總碳水化合物的50%[6]。2016版中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量推薦：每日脂肪供能比占20%～30%(日推薦攝入量：油25～30 g/d，禽肉類40～75 g/d)，碳水化合物占50%～65%(谷薯類250～400 g/d)[7]。然而，我國成人飲食情況遠(yuǎn)超過參考標(biāo)準(zhǔn)。Tian等[7]對中國成人(20～59歲)膳食狀況進(jìn)行評估，探究肥胖與實(shí)際膳食偏離膳食指南之間的關(guān)系，結(jié)果顯示：谷物類(>400 g/d)、禽肉類(>75 g/d)以及油(>40 g/d)的平均消費(fèi)量均顯著高于指南推薦上限，并且與肥胖風(fēng)險增加有關(guān)。國人飲食實(shí)際消費(fèi)和指南推薦之間的明顯差異，使我們有必要明確脂肪或碳水化合物攝入過多對肥胖形成的影響；然而，高脂飲食和高碳水化合物飲食缺乏統(tǒng)一定量標(biāo)準(zhǔn)給研究帶來不便。高脂飲食、高碳水化合物飲食的概念相對于對照組存在，在不同研究中，高碳水化合物飲食與高脂飲食具體設(shè)定的碳水化合物或脂肪的供能比并不一致，調(diào)整其中一種營養(yǎng)物質(zhì)供能比會改變其他營養(yǎng)物質(zhì)占比，兩者均可能影響研究結(jié)果[8]。多數(shù)高脂飲食研究設(shè)定的脂肪供能比占總能量的40%～60%[9-10]。在高碳水化合物飲食中，碳水化合物供能比多>50%[8,10]。

2 高脂飲食和高碳水化合物飲食均與肥胖形成相關(guān)且受兩者類型影響，總熱量攝入過多仍為肥胖主導(dǎo)因素

2.1 高脂飲食與肥胖 Hu等[4]以C57BL/6小鼠為研究對象，以脂肪和碳水化合物供能比為研究變量，設(shè)定脂肪供能比范圍為8.3%～80%、碳水化合物為10%～80%。將小鼠置于29種不同的飲食結(jié)構(gòu)中，研究不同飲食成分、營養(yǎng)素不同供能比對肥胖的影響，發(fā)現(xiàn)飲食中只有脂肪供能比增加與肥胖有關(guān)，小鼠體重與體脂可隨脂肪供能比增加而增加，但存在峰值，供能比超過60%后呈下降趨勢?！禖ell Metabolism》雜志刊登了一項(xiàng)來自耶魯大學(xué)的基礎(chǔ)研究，認(rèn)為高脂飲食會“洗腦”，即高脂喂養(yǎng)可以誘導(dǎo)小鼠下丘腦小膠質(zhì)細(xì)胞解耦聯(lián)蛋白2 mRNA的表達(dá)，介導(dǎo)線粒體形態(tài)學(xué)改變，通過增加線粒體分裂，活化小膠質(zhì)細(xì)胞，促進(jìn)炎性介質(zhì)表達(dá)，刺激下丘腦產(chǎn)生炎性反應(yīng)，誘導(dǎo)機(jī)體攝入更多熱量。在敲除小膠質(zhì)細(xì)胞解耦聯(lián)蛋白2基因后，小鼠對高脂飲食產(chǎn)生“抗性”，表現(xiàn)為攝食減少與體重下降[11]。

Shepard等[10]研究美國成人在久坐1 d的狀態(tài)下，飲食習(xí)慣對機(jī)體總熱量和脂肪代謝平衡的影響，選取35名健康受試者，隨機(jī)分配到15 d等熱量的高碳水化合物飲食組(55%碳水化合物，25%脂肪)和高脂飲食組(50%脂肪，30%碳水化合物)，鼓勵受試者在前14 d內(nèi)保持正常活動，使體重穩(wěn)定在入組時水平，第15天讓受試者待在一個間接熱量測定室中23 h，基本無活動量。然后，受試者進(jìn)入洗脫期，在此期間，他們每周返回門診進(jìn)行1次體重測量，確保體重穩(wěn)定。受試者經(jīng)歷4～6周的洗脫期返回后，給予與第一階段相反的高碳水化合物飲食或高脂飲食，并重復(fù)試驗(yàn)。受試者在兩次入組期間均隨機(jī)接受兩種等熱量飲食。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高脂飲食組與高碳水化合物飲食組總熱量攝入均顯著大于支出，但組間無明顯差異；關(guān)于脂肪代謝平衡，高脂飲食組脂肪能量攝入大于消耗，較高碳水化合物飲食組脂肪供能凈增加1 854 kJ/d [(1 791±510) kJ/d比(-63±510) kJ/d]，且高脂飲食受試者產(chǎn)生脂肪過剩的可能性更大(80%比50%)。無明顯活動狀態(tài)下的高脂飲食有利于儲存體脂，這可能是成人肥胖的一個重要因素。

盡管全世界干預(yù)肥胖都致力于限制脂肪攝入，但肥胖率仍居高不下。美國膳食指南咨詢委員會提出，預(yù)防肥胖的重點(diǎn)應(yīng)放在優(yōu)化脂肪類型，而不是減少總脂肪攝入?！?015美國人膳食指南》取消了脂肪攝入量的上限，認(rèn)為脂肪對機(jī)體的影響取決于飲食中的脂肪類型，飽和脂肪酸可能比不飽和脂肪酸更容易導(dǎo)致肥胖[12]。Beulen等[13]探討特定類型的脂肪攝入與肥胖的關(guān)系，用不飽和脂肪酸代替部分等能量的飽和脂肪酸(供能比5%)，平均隨訪4.8年后發(fā)現(xiàn)，受試者體重均有不同程度的下降，可能與不飽和脂肪酸比飽和脂肪酸更容易被氧化，具有更大的產(chǎn)熱作用，導(dǎo)致脂肪堆積減少有關(guān)。因此，在干預(yù)肥胖方面,優(yōu)化脂肪種類可能比限制脂肪攝入量更重要。高質(zhì)量、中等脂肪供能的飲食模式，如地中海飲食，可推薦于預(yù)防肥胖。

2.2 高碳水化合物飲食與肥胖 傳統(tǒng)模型無法為肥胖流行提供滿意的解釋，隨著精制谷物的消費(fèi)增加，部分研究者將目光轉(zhuǎn)移至對CIM的研究。高碳水化合物飲食通常由大量精制淀粉食物和添加糖組成，升糖指數(shù)偏高，導(dǎo)致血糖負(fù)荷過重，容易產(chǎn)生餐后高胰島素血癥，促進(jìn)代謝燃料在脂肪細(xì)胞內(nèi)沉積，導(dǎo)致循環(huán)中可利用的燃料不足，減緩代謝率并增加饑餓感，使體重增加[3,12]。此外，長期攝入高糖飲料，可通過增加底物利用率、脂肪酶活性和脂肪基因表達(dá),例如激活關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子(固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1c、碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白)，增加脂肪酸合成酶表達(dá)，促進(jìn)脂肪新生過程[5]。

多數(shù)研究表明，含糖飲料的攝入與肥胖風(fēng)險呈正相關(guān)。Bucher等[14]研究含糖飲料攝入(添加糖的主要來源)對兒童和青少年肥胖風(fēng)險的影響，納入29項(xiàng)隊(duì)列研究和3項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn)進(jìn)行薈萃分析，其中9項(xiàng)研究質(zhì)量較高。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有12項(xiàng)(證據(jù)質(zhì)量較高占5項(xiàng))研究認(rèn)為，兒童和青少年肥胖風(fēng)險會隨著含糖飲料攝入增加而增加，有13項(xiàng)(證據(jù)質(zhì)量較高占4項(xiàng))研究證實(shí)兩者存在部分相關(guān)性，可能受含糖飲料的定義和測量影響?！?015美國人膳食指南》也提出，白面包、白米飯、餅干和含糖飲料等精制碳水化合物消費(fèi)的增加，對肥胖的流行影響更大[12]。

同高脂飲食一樣，高碳水化合物飲食對肥胖的作用也受到碳水化合物種類的影響，升糖指數(shù)的高低與肥胖密切相關(guān)。Jung等[8]綜述近年發(fā)表的關(guān)于高碳水化合物飲食對2型糖尿病肥胖患者血糖和體重影響的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)如果高碳水化合物飲食由高纖維、低升糖指數(shù)食物組成，那么高碳水化合物飲食(碳水化合物>55%)與低碳水化合物飲食碳水化合物<50%)在減重、控制血糖方面效果相近。有研究表明，膳食纖維的攝入量與體重和體脂含量呈負(fù)相關(guān)，在高碳水化合物飲食中，嚴(yán)格控制精制碳水化合物、增加膳食纖維攝入，能預(yù)防和治療肥胖[15]。

高脂飲食與高碳水化合物飲食均與肥胖形成密切相關(guān)，且受脂肪或碳水化合物種類的影響。至于兩者誰在肥胖形成中起主導(dǎo)作用，目前并無明確結(jié)論。此外，近來有研究對于CIM提出質(zhì)疑，因此，有學(xué)者認(rèn)為，精制碳水化合物攝入增多誘發(fā)肥胖形成的作用機(jī)制可能比CIM所提出的更加復(fù)雜[16]。與總熱量攝入相比，飲食種類的不同對能量代謝的影響比較溫和，在等熱量飲食中，以脂肪替代碳水化合物未改變能量平衡，在出現(xiàn)更高證據(jù)之前，肥胖風(fēng)險應(yīng)主要取決于攝入的總熱量[17]。

3 降低脂肪或碳水化合物供能比減重效果相當(dāng)，后者長期獲益與風(fēng)險不明

關(guān)于肥胖的治療，最初的干預(yù)重點(diǎn)是減少膳食脂肪攝入量。從1980年開始，美國膳食指南咨詢委員會強(qiáng)調(diào)限制飲食中的脂肪供能，最初限制在總熱量的30%以下，到2005年，調(diào)整為20%～35%，但這一限制缺乏明確證明總脂肪攝入過多危害健康的直接證據(jù)，而且，對脂肪總量的限制不可避免地降低不飽和脂肪的攝入量。更重要的是，這一限制沒有考慮到淀粉與添加糖的危害，它們是減少膳食脂肪最常見的替代品，因此，2015年，美國膳食指南特別提出，要限制食用含有大量精制谷物和添加糖的低脂產(chǎn)品[12]。隨著膳食指南的不斷完善以及對兩大肥胖模型的逐步認(rèn)識，限制脂肪或碳水化合物攝入均被用于減重治療[18]。

Hall等[18]為比較限制脂肪或碳水化合物對肥胖的影響，納入19名受試者[體重指數(shù)(35.9±1.1)kg/m2]，隨機(jī)進(jìn)行兩次5 d基線飲食(50%碳水化合物，35%脂肪，總熱量2 740 kcal)和6 d限制碳水化合物(供能比減少60%)或限制脂肪(供能比減少85%)的飲食，限制碳水化合物組與限制脂肪組熱量攝入相等，較基線飲食熱量減少30%，2～4周洗脫期后給予相同的5 d基線飲食和與第1次相反的6 d限制脂肪或限制碳水化合物飲食，記錄兩組體重和體脂的變化(限制碳水化合物組19人，限制脂肪組17人)。結(jié)果顯示，兩組體重均較基線下降，與限制碳水化合物相比，限制脂肪使受試者體脂下降更明顯[(-89±6)g/d比(-53±6)g/d,P=0.000 2]，但在減重方面，限制碳水化合物效果更佳[(-1.3±0.16)kg比(-1.85±0.15)kg,P=0.022]，且限制碳水化合物組24 h能量消耗更多[(-49.6±24)kcal/d比(-97.7±23)kcal/d]，脂肪氧化顯著增加[(-31.2±31)kcal/d比 (403±30)kcal/d,P<0.000 1]。Ebbeling等[19]也發(fā)現(xiàn)，降低碳水化合物供能比(降低40%)會顯著增加總能量消耗約300 kcal，這種代謝獲益基于CIM假說，顯著降低碳水化合物攝入量會下降胰島素水平，增加脂肪分解和脂肪酸氧化。需要注意的是，低碳水化合物飲食可以增加耗能與脂肪分解，但不能長期維持代謝獲益[20]。

2018年，《JAMA》發(fā)表關(guān)于健康低脂飲食(healthy low-fat diet, HLF，48%碳水化合物，29%脂肪)和健康低碳水化合物飲食(healthy low-carbohydrate diet, HLC，30%碳水化合物，45%脂肪)對609名受試者(HLF 305名，HLC 304名)1年內(nèi)體重變化的影響，發(fā)現(xiàn)兩種飲食模式在減重效果方面相近(-5.29 kg比-5.99 kg,P=0.70)[21]。但有研究者質(zhì)疑，該研究設(shè)定的HLF，12個月脂肪平均供能比占總能量的28.7%，是否可以被認(rèn)為是低脂飲食？對于低脂與低碳水化合物飲食定義的主觀化可能影響研究結(jié)果[22]，比較兩種飲食模式對長期減重的影響還需要進(jìn)一步探究。同年，一項(xiàng)研究碳水化合物供能比與死亡率關(guān)系的前瞻性隊(duì)列研究和薈萃分析顯示：兩者關(guān)系呈類U型分布，正常碳水化合物(供能比50%～55%)攝入的死亡率最低，低碳水化合物飲食(供能比<40%)和高碳水化合物飲食(供能比>70%)攝入，死亡率均升高，且低碳水化合物飲食一側(cè)圖形更為陡峭，死亡風(fēng)險更大。此外，在低碳水化合物飲食中，增加的脂肪若來源于動物，會進(jìn)一步升高死亡率[23]。目前研究表明，低脂飲食與低碳水化合物飲食均能治療肥胖，兩者長期減重效果相當(dāng)，但后者能否作為肥胖患者的長期選擇，需要進(jìn)一步權(quán)衡利弊。

4 飲食明星地中海飲食中的脂肪和碳水化合物特征

地中海飲食不同于高碳水化合物飲食與高脂飲食，常為中等脂肪供能，每日脂肪供能比占總能量的35%～40%，以橄欖油(30～50 g/d)等不飽和脂肪酸為主要脂肪來源；碳水化合物供能<50%，多數(shù)為全麥谷類、蔬菜和水果，升糖指數(shù)較低。地中海地區(qū)特有的傳統(tǒng)飲食習(xí)慣可以降低慢性病的發(fā)病率，提高壽命。20世紀(jì)50年代末，Ancel Keys首次提出地中海飲食可以改善心血管疾病并得到證實(shí)，地中海飲食逐漸引起醫(yī)學(xué)界重視?！?015—2020年美國人膳食指南》將地中海飲食列為一種健康飲食模式，可以降低肥胖、代謝綜合征和2型糖尿病等慢性病的發(fā)生率[24]。Mancini等[25]系統(tǒng)回顧了地中海飲食對超重或肥胖患者長期減重(≥12月)的影響，并與低脂飲食和低碳水化合物飲食對比。結(jié)果表明，地中海飲食減重效果明顯，與低碳水化合物飲食效果相當(dāng)[(-4.4±6.0)kg比( 4.7±6.5)kg]，顯著優(yōu)于低脂飲食[(-4.4±6.0)kg比( 2.9±4.2)kg,P<0.05]，值得推廣。

5 總結(jié)與展望

飲食在肥胖發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用，飲食干預(yù)是肥胖防治的重要策略之一。高脂飲食、高碳水化合物飲食均與肥胖形成密切相關(guān)，且受兩者種類的影響。相較高脂肪或高碳水化合物供能比，總熱量攝入過多仍是肥胖形成的主要因素。降低脂肪或碳水化合物供能比均可減重，對于低碳水化合物飲食，還需要評估長期獲益與風(fēng)險。筆者建議將脂肪供能比控制在總能量的30%，其中，飽和脂肪酸供能<10%，碳水化合物供能比占總能量的50%，以高膳食纖維的全麥谷物、蔬菜和堅(jiān)果為主，同時，控制總熱量攝入。未來需要更多大樣本數(shù)據(jù)進(jìn)一步比較傳統(tǒng)肥胖模型與CIM在肥胖形成中的作用，評估碳水化合物與脂肪不同供能比對肥胖形成和治療的影響，并注意納入兩者的來源類型作為影響因素，為臨床更有效的管理肥胖指明方向。