陈君石 中国疾病预防控制中心营养与食品安全所,北京 100050
前 言
蔬菜、水果与癌症的关系,很早就引起了科学家的注意。以菜花、西兰花(绿菜花)为代表的十字花科蔬菜有防癌作用的说法已经流传很广,以致成为一般消费者的常识。然而,要对此做出确切的结论,必需有流行病学证据;因为,动物实验和机制研究尽管都很有价值,但是要肯定蔬菜、水果确有防癌作用,则必须具有充分的人群证据。正因如此,本文将主要讨论这方面的流行病学研究证据。
上世纪90年代以来,有许多综述和专著介绍了蔬菜、水果与各种癌症的关系。总的结论是:无论是生态学研究、病例-对照研究,还是前瞻性研究,都一致地表明多吃蔬菜、水果能降低多种主要癌症的发生率。WCRF [1]的权威性著作“食物、营养与癌症预防”中认为“蔬菜和水果能减少癌症发生的证据是充分的”,并提出“含大量各式各样蔬菜和水果的膳食可以减少20%或更多的癌症发生”。2002年1月WHO/FAO联合专家咨询会议所撰写的报告“膳食、营养和慢性病预防” [2]也认为“多吃蔬菜和水果很可能对癌症具有保护作用”,尽管此报告中指出近来发表的一些前瞻性研究并未显示蔬菜和水果有过去那样强的防癌作用。
流行病学证据
WCRF的报告[1]指出,至少有17项队列研究,196项病例-对照研究和14项生态学研究调查了蔬菜和水果消费量与癌症危险性的关系。病例-对照研究对胃、口腔、肺、食管、胰腺和直肠癌提供的证据最多和最一致。其中88%的研究显示有一种或多种蔬菜和(或)水果可预防上述各部位的癌症,并有统计学意义(表1)。尽管涉及喉、膀胱、子宫颈和子宫内膜癌的研究较少,但也有80%以上的研究显示负相关(即有保护作用)。
表1. 蔬菜和水果消费量与不同部位癌症危险性的关系:病例-对照研究
癌症部位 |
研究项目数 |
研究显示与一种或多种蔬菜和 ( 或 ) 水果有统计学意义 a 的负相关 |
研究显示与任何蔬菜和 ( 或 ) 水果都无统计学意义 a 的相关 |
未报告统计学显著性的研究 |
数目 |
(%) b |
数目 |
(%) b |
数目 |
胃 |
31 |
28 |
93 |
2 |
7 |
1 |
结肠 |
21 |
15 |
79 |
4 |
21 |
2 |
食管 |
18 |
15 |
83 |
3 |
17 |
0 |
口、口腔和咽 |
15 |
13 |
87 |
2 |
13 |
0 |
肺 |
13 |
11 |
85 |
2 |
15 |
0 |
直肠 |
13 |
8 |
80 |
2 |
20 |
3 |
乳腺 |
12 |
8 |
67 |
4 |
33 |
0 |
胰腺 |
11 |
9 |
82 |
2 |
18 |
0 |
喉 |
8 |
6 |
100 |
0 |
- |
2 |
膀胱 |
8 |
6 |
86 |
1 |
14 |
1 |
子宫颈 |
6 |
4 |
80 |
1 |
20 |
1 |
结肠 / 直肠 c |
6 |
3 |
60 |
2 |
40 |
1 |
前列腺 |
6 |
1 |
17 |
5 |
83 |
0 |
子宫内膜 |
5 |
4 |
80 |
1 |
20 |
0 |
甲状腺 |
5 |
3 |
60 |
2 |
40 |
0 |
肾 |
5 |
3 |
60 |
2 |
40 |
0 |
鼻腔、鼻旁窦和鼻咽 |
4 |
2 |
- |
2 |
- |
0 |
卵巢 |
4 |
3 |
- |
1 |
- |
0 |
皮肤 d |
3 |
2 |
- |
0 |
- |
1 |
外阴 |
1 |
1 |
- |
0 |
- |
0 |
间皮 |
1 |
0 |
- |
1 |
- |
0 |
白血病 e |
1 |
0 |
- |
- |
- |
1 |
总计 |
196 |
144 |
78 |
40 |
22 |
13 |
a p<0.05为最高与最低消费水平之比值比,或最高消费水平的95%可信限超过1.0。
b 报告有统计学意义的研究占总研究的百分数。
c 结肠和直肠癌合并的研究
d 恶性黑色素瘤和非黑色素细胞皮肤癌研究各一项。
e 慢性髓细胞性白血病
如果把对各种不同部位癌症的作用合并考虑,则有78%的研究显示至少有一种蔬菜和/或水果的摄入量较高,发生癌的危险性则显著地减少。尽管在这些报告中有些结果可能属于偶然性,而有些结果并无统计学显著性;但是这并不影响蔬菜和水果摄入量与癌症危险性呈负相关这一总的评价结果。
表2和3中的研究把蔬菜和水果分开以及进一步把蔬菜和水果分成若干类来分析这些类别分别与多种部位癌症的关系。考虑到下一节“数据的解释”涉及的问题,我们认为不宜过细地分析哪种蔬菜和水果的作用最大,因为能够提供这方面分析数据的研究较少。因此,最好还是看一个总的趋势。
表2. 不同部位癌的病例-对照研究a 显示与食用各种蔬菜和水果的关系 — 负相关、不相关和正相关
癌症部位 |
与癌症危险性 b 的关系 ( 研究数目 ) — 负相关、不相关和正相关 |
所有蔬菜 |
所有水果 |
生蔬菜 |
十字花科蔬菜 |
葱属蔬菜 |
绿叶蔬菜 |
胡萝卜 |
番茄 |
柑橘类水果 |
胃 |
11-0-0 |
14-3-0 |
10-0-0 |
- c |
9-1-1 |
8-0-0 |
7-1-1 |
9-1-1 |
11-1-0 |
结肠 |
8-0-1 |
5-2-1 |
3-0-1 |
8-3-1 |
4-1-1 |
4-1-0 |
4-1-2 |
4-0-2 |
2-1-3 |
食管 |
5-0-0 |
6-3-1 |
3-0-1 |
- |
0-4-0 |
5-2-0 |
- |
3-0-0 |
4-0-0 |
口、咽 |
5-2-0 |
8-1-1 |
2-1-0 |
2-3-0 |
- |
7-0-1 |
4-0-0 |
2-0-1 |
4-1-0 |
肺 |
7-0-0 |
8-0-0 |
- |
- |
- |
9-0-0 |
6-1-0 |
4-0-0 |
- |
直肠 |
2-0-2 |
3-0-1 |
- |
5-0-0 |
24-1 |
- |
4-0-1 |
3-2-1 |
4-1-0 |
乳腺 |
- |
3-0-1 |
- |
- |
- |
5-1-0 |
3-1-0 |
- |
1-0-2 |
胰腺 |
6-1-0 |
7-1-0 |
2-1-0 |
- |
- |
- |
- |
- |
1-2-0 |
喉 |
4-0-1 |
5-0-0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
膀胱 |
- |
1-2-0 |
- |
- |
- |
3-0-0 |
5-0-0 |
- |
- |
子宫颈 |
- |
2-0-1 |
- |
- |
- |
2-1-0 |
- |
- |
- |
前列腺 |
- |
- |
- |
1-0-2 |
- |
1-0-2 |
- |
- |
- |
子宫内膜 |
- |
3-0-1 |
- |
- |
- |
- |
2-1-0 |
- |
- |
甲状腺 |
- |
|
- |
5-0-0 |
- |
|
- |
- |
- |
a 对表1所列196项病例-对照研究的综合结果中未列入的癌有肾、鼻腔、卵巢、皮肤、外阴、间皮、结肠/直肠合并或白血病等癌;由于这些部位中每一种癌症的研究少于3项。
b 记录的结果包括有统计学意义的和没有统计学意义的相关性。
c 对该部位该类的研究少于3项。
表3. 癌症的病例-对照研究和队列研究a ? 显示与蔬菜和水果消费量呈负相关、不相关和正相关
水果和蔬菜
类别 |
与癌症危险性的关系 b |
研究数 |
占全部研究的 % c |
负相关 |
不相关 |
正相关 |
负相关 |
不相关 |
正相关 |
蔬菜 |
59 |
6 |
9 |
80 |
8 |
12 |
水果 |
36 |
15 |
5 |
64 |
27 |
9 |
生蔬菜 |
40 |
4 |
2 |
87 |
9 |
4 |
十字花科蔬菜 |
38 |
9 |
8 |
69 |
16 |
15 |
葱属蔬菜 |
27 |
4 |
4 |
77 |
11 |
11 |
绿叶蔬菜 |
68 |
6 |
14 |
77 |
7 |
16 |
胡萝卜 |
59 |
7 |
7 |
81 |
10 |
10 |
番茄 |
36 |
5 |
10 |
71 |
10 |
20 |
柑橘类 |
27 |
8 |
6 |
66 |
20 |
15 |
a 217项病例-对照和队列研究的综合。
b 记录的结果包括有统计学意义和无统计学意义的相关。
c 由于约数,百分数之和不为100%。
近年来的流行病学研究已发展到在一些大型病例-对照和前瞻性研究中对食物的摄入量与终点(癌症发生率或死亡率)进行剂量-反应分析,从而大大加强了证据的可信度。如图1~3所示,在蔬菜摄入量与肺癌和胃癌危险性以及水果摄入量与胃癌危险性之间均呈现良好的线性关系,而且看来每人每天如摄入300~400g蔬菜,即可使肺癌和胃癌的危险性明显下降。
图1. 肺癌与蔬菜摄入量的关系 ? 病例-对照和队列研究
图2. 胃癌与蔬菜摄入量的关系 ? 病例-对照和队列研究
图3. 胃癌与水果摄入量的关系 ? 病例-对照和队列研究
数据的解释
蔬菜和水果与癌症危险性的流行病学研究过去多数是病例-对照研究,但近来队列研究已有明显增加。有少数生态学研究在这方面提供了另一些数据,而这些研究大部分是根据食物平衡表资料进行分析的。至今尚未有用蔬菜或水果做人群干预研究以观察癌症的发生率的变化,这是由于要有很长的试验期和有很多人参加才能得到足够的病例数来进行干预效果的统计分析。
蔬菜和水果消费量研究中存在一个这样的问题,即在问卷调查中自我报告的摄入量往往偏高。许多病例-对照研究所报告的蔬菜和水果的估计摄入量高于真正摄入量。其原因可能是由于人们一般把蔬菜和水果看作是“健康食品”,因而愿意多报一些摄入量。
各项调查中的食物分类方法不一致也使数据的总结和分析复杂化。有些研究把豆类包括在蔬菜中,而有些将豆类分开列项,或者根本不加考虑。有些研究将玉米和马铃薯作为蔬菜;有些研究把香蕉作为水果,而另一些则作为淀粉类。研究蔬菜和水果的多数病例-对照和队列研究多在其膳食比较相近的人群中进行的,因而在这些研究中虽然显示蔬菜和水果预防作用的OR或RR并不大,而实际上可能预示在摄入量差别较大时会有更强的相关性。
在解释病例-对照和队列研究结果时也必须适当考虑可能存在的混杂因素。一个已知癌症危险因素的水平可能随蔬菜和水果的消费量而有系统性差异;因此,有可能所观察到的相关性不是因果关系,而可用其他相关因素来解释。如已知吸烟者比不吸烟者食用蔬菜和水果较少。因此,在此类研究中,应控制吸烟的作用。体力活动、年龄、社会经济状况和饮酒量也可能与蔬菜和水果摄入量相关,对这些因素的作用,也应予以评价和控制。
虽然对这些混杂因素必须给予认真地考虑,但是值得注意的是在极为不同的人群中进行的流行病学研究约有200项,而在这些人群中的那些与健康有关的行为不总是以同样方式聚类的;因此,不大可能有单一与蔬菜和水果对许多人群中多个部位的癌有预防作用的一致性发现。
生菜和熟菜
并没有很多研究比较熟菜与生菜的防癌作用。从以上“数据的解释”中也可看出要对这一问题作出一个有根据的结论是困难的。但是,也有一些数据可供对这方面特别有兴趣的专家作进一步研究的参考。
WCRF报告[1]中关于胃癌的一章中提到有9项研究分别调查了生菜和熟菜的作用。有2项研究表明熟菜比生菜更能降低胃癌危险性,但其余的7项研究都表明生菜降低胃癌危险性的作用比熟菜更明显。
如果从蔬菜防癌作用的可能有效成分(见下文)来考虑,则除了维生素C等少数成分对热不稳定外,其他成分(如,异硫氰酸盐、膳食纤维、矿物质、多数类胡萝卜素、类黄酮、酚酸等)都是对热比较稳定的。因此,总的来看,无论是生菜或熟菜都应该是有作用的。
蔬菜和水果中的防癌有效成分
蔬菜和水果中有许多营养素,也有许多其他生物活性物质。这两类物质都有相同的和不相同的预防癌症的证据。在营养素中,比较受到注意的是维生素C、维生素E、叶酸和类胡萝卜素(包括番茄红素)和膳食纤维。就这些维生素的单独作用而言,没有一个是具有充分证据表明其有防癌作用的,其中证据最多的维生素C和类胡萝卜素也仅是对胃癌有较大可能的预防作用。在矿物质中,只有硒可能有预防肺癌等癌症的作用,但蔬菜和水果都不是膳食硒的重要来源。
有鉴于此,人们把注意力转移到蔬菜和水果中的非营养素活性成分。这些成分在食物中的含量较上述微量营养素为高,而且越来越多的动物试验表明这些成分具有明显的防癌作用。由于这些成分在食物中的含量至今不十分清楚,不像各种营养素,可以在食物成分表中查到;因此,还没有许多流行病学研究报告可供综合分析。然而,迄今为止的零星信息,已足以引起科学家们的注意。现试举几个例子说明。
葱属蔬菜(葱头、大蒜、大葱、韭菜等)中含有的大蒜素和二硫醇酮等含硫化合物,其对胃癌的可能作用已有不少动物试验和流行病学研究报道;大豆中的异黄酮类和木质素对乳腺癌的可能作用也已有一些动物试验和流行病学证据;蔬菜和水果中广泛存在的多酚类(如,鞣花酸、阿魏酸、咖啡酸)可能具有比较广泛的防癌作用,也已有一些初步的流行病学研究结果;十字花科蔬菜(圆白菜,菜花等)中的异硫氰酸盐和吲哚类对乳腺癌和消化道癌可能有预防作用。此外,类黄酮(如,栎皮酮)、植物固醇、皂苷、姜黄色素 curcumin 等成分均比较广泛存在于蔬菜和水果中,也有一些实验报道有抗氧化和防癌作用。但都缺乏人群证据。
以上信息虽不足以阐明蔬菜和水果中有哪些成分具有防癌作用,但可以提示:⑴ 一些非营养素成分的作用可能比营养素的作用更大;⑵ 蔬菜和水果的防癌作用很可能是多种成分综合作用的结果。
动物试验与可能的机制
至少有20项小鼠、大鼠和豚鼠的实验性诱癌实验(利用化学物质或放射线致癌)已发表[1]。给动物喂以一定量的某些蔬菜和水果(最常用的有圆白菜、白菜、西兰花、包子甘蓝、胡萝卜、桔油或葱属植物的油)。大多数研究结果表明喂蔬菜或水果的动物发生的肿瘤数较少、体积较小、转移少、DNA损伤少、解毒酶活性较高,或有其他生物学标志物表明癌危险性降低。多数动物试验饲料中蔬菜和水果含量远高于人的典型食用量。由于动物与人的种属差异,将这些比较脱离实际条件的结果外推到人时,有相当大的局限性。然而,在蔬菜和水果防癌的问题上,动物试验与流行病学研究结果一致,增强了结论的可靠性。同时,在作用机制上的发现(尽管有限),也完善了对整个问题的认识,如对DNA损伤的保护作用和增强致癌物在体内的解毒代谢等。
结 语
尽管最近世界卫生组织的报告“膳食、营养与慢性病预防” [2]中指出,最近几个前瞻性研究并不充分支持蔬菜和水果的防癌作用;但是,总的来看,蔬菜和水果仍然是各类食物中防癌证据最充分的一类食物。WCRF报告[1]中估计用富含蔬菜和水果的膳食可以使全球癌症减少23%(最佳估计)、7%(保守的估计)和31%(乐观的估计)。
正因如此,WCRF[1]和世界卫生组织[2]的报告中均把“鼓励多吃蔬菜和水果”作为一项重要的膳食防癌建议。WCRF建议的蔬菜和水果总摄入量为每人每天400~800g,而世界卫生组织则建议至少为400g,两者一致。
进一步的研究
大型前瞻性研究仍然是主要的研究方式。但是,需要提高所收集的各种蔬菜和水果摄入量数据的可靠性;因为,这对于研究结论至关重要。进一步研究蔬菜和水果中存在的主要非营养素活性成分的作用将有助于确认蔬菜和水果的防癌作用;应特别鼓励研究多种成分的综合作用。
参考文献:
[1]World Cancer Research Fund/ American Institute for Cancer Research. Diet Nutrition and the Prevention of Cancer A Global Perspective . Washington DC:American Institute for Cancer Research 1997.
[2]WHO/FAO. Diet Nutrition and the Pprevention of Chronic Diseases Report of the Joint WHO/FAO expert consultation. Genenva WHO 2002.