田文靜,王俊山,趙東瑞,林少華,汪慧華,程雪華
1. 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院食品與生物工程系(北京 102442);2. 北京工商大學(xué)食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室(北京 100048)
隨著人民生活水平的提高及生活方式的改變,肥胖癥成為威脅人類健康的重要危險(xiǎn)因素。研究表明,超重、肥胖可能引起炎癥反應(yīng)、脂代謝紊亂、糖代謝受損和胰島素抵抗,進(jìn)而誘發(fā)2型糖尿病、高血脂、高血壓、冠心病、心腦血管疾病等慢性代謝疾病[1]。《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告(2020年)》中顯示,我國居民超重、肥胖問題不斷凸顯,慢性病患病、發(fā)病率仍呈上升趨勢(shì)。目前,中國的成人中已有超過1/2的人患有超重或肥胖,其中,成年居民(≥18歲)超重率為34.3%,肥胖率為16.4%;同時(shí),近1/5(19%)的6~17歲兒童和青少年、超過1/10(10.4%)的6歲以下兒童存在超重或肥胖[2]。因此,減重成了肥胖患者的當(dāng)務(wù)之急。
近年來,代餐作為一種新型的干預(yù)手段應(yīng)用于肥胖治療。代餐是指以代餐粉、代餐棒、代餐奶昔等加工食品替代三餐飲食中的一餐或多餐,在限制能量攝入的同時(shí),保證營養(yǎng)均衡,以達(dá)到維持體型或減重的效果[3]。李婷欣等[4]采用低碳高蛋白飲食對(duì)超重和肥胖人群進(jìn)行短期(4周)代餐干預(yù),獲得明顯的減重效果,體重、體脂率、內(nèi)臟脂肪含量、腰圍、腰臀比等指標(biāo)均較干預(yù)前顯著下降。李海龍等[5]探討高蛋白質(zhì)營養(yǎng)代餐對(duì)于超重或肥胖合并高脂血癥人群的減重效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)代餐能夠改善體成分及尿酸等代謝性指標(biāo),是安全有效的減重方法。
經(jīng)過前期研究,開發(fā)一款以紅小豆、燕麥等雜糧為主要原料的復(fù)合雜糧代餐粉。該復(fù)合雜糧代餐粉,原料豐富,富含蛋白質(zhì)、膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì),且總能量、脂肪含量明顯低于正餐。因此,用其進(jìn)行代餐干預(yù)不僅能保證人體對(duì)營養(yǎng)素的需求,同時(shí)有一定的瘦身效果。但是,利用該復(fù)合雜糧代餐粉代餐是否能有效減重尚不明確。同時(shí),該復(fù)合雜糧代餐粉對(duì)肥胖患者代謝水平的影響有待探究。基于此,試驗(yàn)利用開發(fā)的復(fù)合雜糧代餐粉對(duì)肥胖患者飲食進(jìn)行干預(yù),考察其減重和降血脂效果,并探究其對(duì)患者代謝水平的變化,綜合評(píng)價(jià)其對(duì)肥胖患者減重降脂的功效,旨在提供一種健康、有效、便捷的減重方法。
復(fù)合雜糧代餐粉(按原有配方自行加工);市售代餐粉(主要原料為黑芝麻、核桃、桑葚等);總膽固醇(TC)測(cè)定試劑盒、甘油三脂(TG)測(cè)定試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)測(cè)定試劑盒、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)測(cè)定試劑盒(均購自南京建成生物工程研究所);體脂秤(華為科技有限公司);UV-2600分光光度計(jì)(島津儀器有限公司);血糖儀(羅氏診斷產(chǎn)品有限公司)。
20名單純性超重及肥胖人員,年齡20~65歲,身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)≥28 kg/m2。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)有明顯心、肝、腎、消化道等主要器質(zhì)疾?。唬?)妊娠或哺乳期婦女;(3)排除肌肉發(fā)達(dá)者(BMI≥28 kg/m2,且男性腰臀比<0.85或女性腰臀比<0.8,則認(rèn)為是肌肉發(fā)達(dá))[6]。試驗(yàn)前將研究內(nèi)容告知調(diào)查對(duì)象,并簽署知情同意書。
1.3.1 代餐營養(yǎng)干預(yù)
受試者以2袋復(fù)合雜糧代餐粉(60 g)替代晚餐,其所含能量253.64 kcal、碳水化合物30.86 g、蛋白質(zhì)11.76 g、脂肪9.24 g、膳食纖維3.9 g,熱水沖調(diào),連續(xù)干預(yù)90 d,干預(yù)期間早午餐正常食用,生活起居等均與原來不變。試驗(yàn)采用前后自身對(duì)照設(shè)計(jì)。
1.3.2 指標(biāo)測(cè)定
1.3.2.1 樣本采集
分別于試驗(yàn)前、試驗(yàn)后測(cè)量所有受試者空腹?fàn)顟B(tài)下的腰圍、臀圍、身高、體重,并計(jì)算腰臀比及BMI值,BMI=體重(kg)/身高2(m2)。由體脂秤分別測(cè)量試驗(yàn)前后所有受試者的體脂率、身體含水量、肌肉量。
1.3.2.2 指標(biāo)檢測(cè)
分別于試驗(yàn)前、試驗(yàn)后測(cè)定受試者空腹血液生化指標(biāo)。抽取受試者空腹靜脈血5 mL于肝素抗凝管進(jìn)行血液檢測(cè),運(yùn)用試劑盒檢測(cè)總膽固醇(Total cholesterol,TC)、甘油三脂(Triglyceride,TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)的含量。
1.3.2.3 餐后血糖測(cè)定
根據(jù)Chan和Ho的兩步加權(quán)最小二乘思想[9],目標(biāo)位置估計(jì)除應(yīng)滿足式(20)中的約束關(guān)系外,還應(yīng)滿足因此,令θ2=[x,y,ρ]T,其中ρ=x2+y2,則可以構(gòu)建如下線性方程
所有受試者空腹12 h后,給予每人1袋復(fù)合雜糧代餐粉(30 g),分別于進(jìn)食后0,15,30,45,60,90,120和150 min測(cè)量血糖濃度,以市售代餐粉為對(duì)照(次日攝入)。
1.3.3 飽腹感測(cè)試
采用視覺模擬評(píng)分法(visual analog scale,VAS)進(jìn)行飽腹感測(cè)試[7]。具體方法為使用一條長10 cm的線段,兩端分別為0分和100分,0分表示“非常餓”,100分表示“非常飽”,受試者在能代表自己感受程度的位置上進(jìn)行標(biāo)記,以0分端到受試者標(biāo)記處的距離(cm)作為受試者的飽腹感刻度。受試者分別在空腹(0 min)、攝食30,60,90,120和180 min后,在飽腹感VAS量表上進(jìn)行標(biāo)記,采用Merrill等[8]的方法,計(jì)算飽腹感曲線下面積,得到飽腹感指數(shù)(satiety index,SI)。以市售代餐粉為對(duì)照,對(duì)復(fù)合雜糧代餐粉進(jìn)行飽腹感測(cè)試。
采用IBM SPSS Statistics 22.0數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析,生化指標(biāo)通過標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較,結(jié)果以X±SD表示,p<0.05為差異顯著。
20名受試者均按要求完成試驗(yàn)內(nèi)容,在研究期間,所有受試者均對(duì)代餐飲食無不良反應(yīng),精神狀態(tài)、睡眠質(zhì)量、大小便等均正常,表明復(fù)合雜糧代餐粉對(duì)人身體無明顯毒副作用。
由表1可以看出,經(jīng)過90 d的代餐干預(yù),受試者的平均身體形態(tài)指標(biāo)均得到明顯改善。其中,平均體質(zhì)量下降約3.82 kg,平均腰圍、平均腰臀比、平均體脂肪含量、平均體脂率均顯著減小(p<0.05),平均BMI值下降至27.12±2.81。其原因可能是用低熱量的復(fù)合雜糧代餐粉替代正餐,控制了能量攝入,人體可通過消耗脂肪來供能,進(jìn)而達(dá)到減脂減重的目的。同時(shí),發(fā)現(xiàn)受試者體內(nèi)的水分百分比在試驗(yàn)前后并未有顯著變化(p>0.05),這表明受試者身體減少的重量并非水分,而是脂肪和其他物質(zhì)。該結(jié)果與鄧可[9]的研究一致。
表1 試驗(yàn)前后身體形態(tài)指標(biāo)比較
眾所周知,血清中TC、TG、LDL和HDL的含量是衡量血脂水平的重要指標(biāo)。其中,LDL的作用主要是將膽固醇從肝臟運(yùn)送至全身組織,會(huì)升高血液中的TC含量。而當(dāng)LDL及其氧化修飾的低密度脂蛋白(OXLDL)過量時(shí),它攜帶的膽固醇便會(huì)逐漸積存在動(dòng)脈壁上,長此以往容易誘發(fā)動(dòng)脈硬化等癥候。而HDL通常用于將膽固醇從身體組織運(yùn)輸?shù)礁闻K,進(jìn)行代謝分解和排出體外,可降低血液中的TC含量,進(jìn)而降低心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn),由此被稱為“血管清道夫”[10]。因此,可以通過對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量評(píng)價(jià)復(fù)合雜糧代餐粉的降血脂功效。
表2 試驗(yàn)前后血液指標(biāo)比較
由圖1可知,受試者食用市售代餐粉后,血糖在30 min左右達(dá)到峰值。而食用復(fù)合雜糧代餐粉后的血糖峰值在45 min時(shí)出現(xiàn),且最大血糖濃度低于攝入市售代餐粉的最大血糖濃度。此外,食用復(fù)合雜糧代餐粉達(dá)到血糖峰值后,血糖濃度下降更緩慢,表明其餐后血糖波動(dòng)更小。原因可能是復(fù)合雜糧代餐粉的可利用碳水化合物含量較低,而膳食纖維和蛋白質(zhì)含量較高。蛋白質(zhì)可刺激體內(nèi)胰島素分泌,膳食纖維不易被消化道中的酶降解,且易覆蓋在消化道黏膜表面形成屏障,延緩糖在胃腸道的消化吸收,使血糖曲線較平緩[11]。該結(jié)果與鄧可等[12]的研究一致。
圖1 餐后血糖反應(yīng)曲線
圖2為食用復(fù)合雜糧代餐粉和市售代餐粉后180 min內(nèi)受試者的飽腹感變化曲線。2種代餐粉的飽腹感峰值都出現(xiàn)在餐后30 min左右,但市售代餐粉的飽腹感下降更快,餐后120 min時(shí)接近0,而食用復(fù)合雜糧代餐粉的飽腹感在180 min時(shí)才達(dá)到0。飽腹感指數(shù)圖(圖3)顯示,復(fù)合雜糧代餐粉的SI顯著大于市售代餐粉的SI(p<0.05)。這表明復(fù)合雜糧代餐粉更具飽腹感,峰值和持續(xù)時(shí)間均優(yōu)于市售代餐粉,可持續(xù)3 h不覺饑餓。原因可能是復(fù)合雜糧代餐粉中蛋白質(zhì)和膳食纖維含量較高,可在胃中吸水并延長食物在胃中的停留時(shí)間,進(jìn)而增強(qiáng)其飽腹感。DANIELA等[13]也有類似結(jié)論,研究發(fā)現(xiàn)富含纖維和蛋白質(zhì)的意大利面可有效調(diào)節(jié)食欲,增強(qiáng)飽腹感,進(jìn)而減少能量的攝入。
圖2 飽腹感變化曲線
圖3 飽腹感指數(shù)圖
代餐,作為一種替代部分或全部正餐、用以改善肥胖患者身體狀況的飲食干預(yù)手段,正逐漸受到研究者的關(guān)注。有研究指出,飲食代餐、低碳水化合物-低血糖指數(shù)(GI)飲食、高蛋白攝入、高膳食纖維攝入、適量脂肪攝入對(duì)控制體重有正作用[14]。劉芳等[15]研究發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)對(duì)象以混合谷物粉替代早餐,進(jìn)行為期3個(gè)月的試驗(yàn)后,身體狀況指標(biāo)(BMI、TG、TC和LDL-C)均顯著下降,表明混合谷物粉作為一種高纖維、低血糖指數(shù)的代餐粉,對(duì)肥胖患者具有降低體重、血脂的功效。由此可見,代餐飲食干預(yù)能夠改善肥胖患者的身體狀況,但目前相關(guān)研究較少,仍需大量試驗(yàn)驗(yàn)證其結(jié)果的可靠性。研究旨在探索3個(gè)月的復(fù)合雜糧代餐粉干預(yù)對(duì)肥胖患者的體重、血脂狀況及脂代謝水平的影響。
試驗(yàn)所使用的復(fù)合雜糧代餐粉是一種高纖維、高蛋白、低脂肪、低能量的代餐產(chǎn)品,用其對(duì)20名肥胖患者進(jìn)行營養(yǎng)干預(yù)3個(gè)月后發(fā)現(xiàn),受試者的身體形態(tài)指標(biāo)明顯改善,平均體質(zhì)量下降約3.82 kg,平均腰圍、腰臀比、體脂肪含量、體脂率均顯著減?。╬<0.05)。這表明復(fù)合雜糧代餐粉在控制患者身體形態(tài)學(xué)指標(biāo)上具有正向作用。
肥胖患者往往會(huì)伴有血脂異常,進(jìn)而誘發(fā)高血脂、冠心病、心腦血管疾病等慢性代謝疾病,影響肥胖患者的生活質(zhì)量。有研究表明,高甘油三酯是冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,TC或LDL-C水平升高是動(dòng)脈粥樣硬化的主要危險(xiǎn)因子,高甘油三酯和高膽固醇血癥是動(dòng)脈粥樣硬化主要原因[13]。因此,監(jiān)測(cè)肥胖患者的血脂指標(biāo)(包括TG、TC、HDL-C和LDL-C等)具有重要的臨床意義。結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)過3個(gè)月的代餐干預(yù),肥胖患者的平均TC、TG、LDL-C均顯著下降,而平均HDL-C顯著上升。這表明復(fù)合雜糧代餐粉能夠顯著改善肥胖患者的脂代謝水平,降低其心血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。該結(jié)果與Cheskin等[16]的報(bào)道相似。
試驗(yàn)探究攝入復(fù)合雜糧代餐粉后的餐后血糖變化。結(jié)果顯示,與市售代餐粉相比,攝入復(fù)合雜糧代餐粉后的血糖峰值出現(xiàn)更晚、波動(dòng)更小。同時(shí),復(fù)合雜糧代餐粉有更強(qiáng)的飽腹感,可持續(xù)3 h不覺饑餓。原因可能是復(fù)合雜糧代餐粉中富含蛋白質(zhì)和膳食纖維,蛋白質(zhì)可刺激體內(nèi)胰島素分泌,膳食纖維不易被消化道中的酶降解,且易覆蓋在消化道黏膜表面形成屏障,延緩了糖在胃腸道的消化吸收,使血糖曲線較平緩;同時(shí),膳食纖維能夠顯著延緩胃排空,促進(jìn)胃部膨脹,刺激迷走神經(jīng)傳導(dǎo)飽腹感調(diào)節(jié)信號(hào)[17]。
綜上所述,高纖維、高蛋白的復(fù)合雜糧代餐粉不僅能起到減重、降脂的功效,還可改善身體形態(tài)和代謝水平,并具有良好的耐受性和依從性。試驗(yàn)為科學(xué)減重提供一個(gè)新型、便捷、有效、健康的參考。