学术报告厅

低碳水化合物膳食与肥胖

    low carbohydrate diet and obesity

    肥胖症的患病率和发病率无论在发达国家还是发展中国家都正以惊人的速度激增，并呈低龄化趋势，已成为当今全球性公共卫生问题，即仅次于吸烟的第２个可以预防的致死危险因素。肥胖、高血压、高血脂和高血糖并称为“死亡四重奏”。肥胖有可能成为２１世纪的头号杀手，因此，WHO向全世界宣布：“肥胖症将成为全球首要健康问题”。
    ２００２年我国营养与健康状况调查发现，成人超重率２２．８％，肥胖率７．１％，估计人数分别达到２亿和６０００万；大城市成人超重率与肥胖率分别高达３０．０％和１２．３％，儿童肥胖率已达８．１％，与１９９２年全国营养调查资料相比，成人超重率上升３９％，肥胖率上升９７％。同时，我国作为发展中国家，肥胖发病率具有特殊性：１）膳食模式从植物性食物为主转变为高脂、高糖食物，加之体力活动强度下降，而致超重肥胖患病率上升；其特点是超重率增长较快而肥胖症发病率尚较低；２）肥胖症和营养不良同时存在，因营养不良而出生体重低的婴儿成年后更易发展成超重和肥胖。

１肥胖的原因

肥胖症是能量摄入超过能量消耗导致体内脂肪积聚过多，达到危害健康程度的一种多因素引起的慢性代谢性疾病。这种潜在的疾病表现为不良的正能量平衡和体重增长。当机体的能量平衡处于自动稳定状态时，所对应该阈值的体重（体重调节点）受到多种可引起脂肪平衡变化因素的影响。

肥胖原因相当复杂，涉及到遗传和环境诸多因素：

（１）遗传因素：肥胖者常有家族史，有明显的家族聚集性。这一方面是因为家庭成员间存在某些相同的遗传基因：另一方面与他们处在相同的文化背景下，生活习惯、膳食模式和行为方式等易于相互影响。（２）环境因素：主要是进食过多，特别是油煎、油炸和糖类食物；不良饮食习惯，加上膳食结构不合理；另外运动不足可使能量消耗降低，易发生肥胖，而肥胖者通常又不喜欢运动，两者互为因果。肥胖还与我们生活的社会环境密切相关。由于社会和经济的快速发展，使我们能更方便地接触到高脂肪、高能量食品，像麦当劳和肯德基食品。同时，交通的便利，如家用小汽车的增加、出租车的利用、高层建筑的增加以及可供人们安全步行及玩耍的场地减少等，都使人们运动与锻炼的机会大为减少。

    ２膳食管理方式及理论根据

    要把肥胖患者的体重降至正常并不现实，但人们意识到，任何体重下降都对健康有益，这已被列入《对亚太地区肥胖及其治疗的重新定义》肥胖治疗目标之一。
    肥胖治疗方法主要有饮食疗法、运动疗法、行为疗法、药物疗法以及手术疗法，前３种为肥胖治疗的基本方法。对于轻度和中度肥胖，一般都能取得一定的治疗效果，对于中度肥胖和恶性肥胖常需借助药物治疗和手术治疗。但无论如何，饮食治疗都是肥胖患者的首选方案和长久坚持的根本。因此，本文主要对目前流行的减肥饮食方案进行总结。

    ２．１低能量平衡膳食

    为了倡导肥胖患者养成健康科学的饮食习惯，达到合理营养、平衡膳食的目的，由中华糖尿病学会、中国营养学会及美国糖尿病学会（ADA）指南提出了低能量平衡膳食，指让肥胖者减少摄食量而不改变食物中蛋白质、碳水化合物和脂肪比例的一种膳食方案。该方案除能量供给较低外，其他所有的营养素供给都基本符合DRIs建议：１）碳水化合物、脂肪及蛋白质三大营养素比例，分别占总热量的５５％～６５％，２０％～３０％和＜１５％；饱和脂肪＜１０％，胆固醇＜３００mg d。２）鼓励食用粗粮、新鲜蔬菜及水果。３）食盐少于６gd。４）饮酒应限量。５）避免加餐及吃零食。在减少总能量摄入前提下，降低脂肪摄入是关键。这种膳食副作用较少，一般不会造成瘦体重的降低、疲劳、眩晕和心脏疾病等。

    ２．２低脂膳食

    ２０世纪５０年代，美国明尼苏达大学教授基思提出，食用脂肪使机体胆固醇升高，导致心脏病的危险性增加。１９７７年１月，由麦戈文领导的美国参议院委员会发表了《美国饮食目标》，建议美国人减少脂肪摄入量来防治疾病。美国国家卫生研究院在证明药物降低胆固醇可防治心脏病的基础上，推想低脂食物具有类似作用，于１９８４年正式建议两岁以上人群降低脂肪摄入。大量研究发现，低脂饮食的作用是：改善胆固醇和增强心脏功能——    —    美国心脏病协会推荐；预防癌症——    —    世界癌症研究基金会推荐；有益健康和控制体重——    —    美国饮食协会和FDA推荐。
    但是，在过分强调低脂膳食有益健康的同时，碳水化合物和糖类的过量摄入，造成能量过剩，使肥胖率迅速升高，同时发现低脂高碳水化合物膳食会使身体内的甘油三酯含量增加，患心脏病和糖尿病的危险升高。

    ２．３低碳水化合物膳食

    １）低碳水化合物膳食概念的提出

    １８６３年，Banting首次报道一位６６岁、１００kg体重的男性，食用低碳水化合物膳食，在不感到饥饿的情况下，一年后体重减轻了２０kg，且在一周内即出现减肥效果。接着在１９５０年出版了《The Dupont Diet 》，１９６１Herman Taller 出版了《Calories DontCount 》及１９６８年Irwin Stillman出版了《The Doctor s Quick Weight Loss Diet 》。随后由H．Leighton Steward等的《Sugar Busters！Cut Sugar to Trim Fat 》、Dr．Robert C．Atkins 出版《Dr．AtkinsNew Diet Revolu－tion；The High Calorie Way to Stay Thin Forever 》到２００２年出版的《Dr．AtkinsNew Diet Revolution》等。
    目前，宣扬低碳水化合物膳食的书籍层出不穷，书中宣称在限制碳水化合物摄入的同时，不限制蛋白质和脂肪的摄入，使肥胖者在减肥过程中免受饥饿之苦，从而受到肥胖患者的追捧。这种膳食模式在减轻体重方面的作用究竟如何，我们将在后面进行阐述。

    ２）不同低碳水化合物膳食的组成及理论基础

    低碳水化合物膳食，又称高蛋白质膳食或生酮膳食，目前流行的此类膳食模式包括Zone膳食、Atkins 膳食、Protein Power 膳食和Sugar Busters膳食等，它们都反对传统营养建议，认为饮食中过量的碳水化合物是当今超重和肥胖的主要根源。碳水化合物能够刺激胰岛素分泌，而胰岛素的主要功能是转运营养物质到脂肪细胞，加速脂肪合成。尽管在碳水化合物含量和理论依据等方面还存在差别，但它们都把降低碳水化合物摄入作为控制体重的主要策略，表１对此进行了简单总结

    3 低碳水化合物膳食模式减肥证据

    低碳水化合物膳食之所以如此吸引人们注意，在于部分实验证明它能在短期内使体重快速减轻。现将低碳水化合物膳食人体试验和动物实验中对减轻体重的证据进行简要总结。Stern 在２００３年报道严重肥胖的成年人在食用低碳水化合物膳食６个月后，与传统膳食相比体重明显下降（－５．８±８．６kg比－１．９±４．２kg；P≤０．００２），甘油三酯水平显著下降（－２０±４３％比－４±３１％；P＝０．００１）。一年后发现，与传统膳食组相比，低碳水化合物膳食组体重减轻的显著性消失，甘油三酯下降（P＝０．０４４），HDL－胆固醇显著增加（P＝０．０２５）。
    Stephen等对超重青少年进行１２周的研究发现，与低脂肪膳食相比，低碳水化合物膳食组体重减轻。另外，Gary等在６个月的人体试验中也发现低碳水化合物膳食比传统膳食具有更强的减肥效果，同时发现低碳水化合物膳食组HDL－胆固醇和甘油三酯有一定改善。
    Baba等用不同膳食成分低能量饮食对高胰岛素血症的肥胖患者进行干预时，发现与高碳水化合物膳食组（HC：１２％蛋白质，５８％碳水化合物和３０％脂肪）相比，高蛋白质膳食组（HP：４５％蛋白质，２５％碳水化合物和３０％脂肪占膳食能量）体重减轻更多（８．３＋－０．７比６．０＋－０．６kg，P＜０．０５），两组在体脂减轻情况下，HP组的水分损失显著。HC组的静息能量代谢率（REE）与HP组相比显著下降。（－３８４．３＋－８４．６比－１３２．３＋－５１．０kcal ，P＜０．０５）。

    ４低碳水化合物膳食管理中的疑问和争论

    ４．１对低碳水化合物膳食理论的疑问

    低碳水化合物膳食提出的前提是美国人超重和肥胖率持续攀升，从美国疾病预防控制中心自１９６０年收集的人体健康数据（９５    th    ％BMI ）看，从１９８０年到１９９４年是BMI 快速飞跃期，其趋势与１９７０年以来平均每天碳水化合物摄入量（根据USDA食物消失数据）的变化趋势一致。
    尽管平均每天摄入量的绝对值高于膳食回顾，重要的不是绝对值的高低，而是这些年绝对值的相对变化。低碳水化合物膳食模式的提出者从１９８０年以来碳水化合物摄入量增加、其增长趋势与超重和肥胖率的变化趋势大体一致的基点出发，提出超重和肥胖率的增加主要是碳水化合物的大量摄入造成的。但是，低碳水化合物膳食模式的推荐者并没有明确指出：伴随碳水化合物增加的同时，蛋白质和脂肪摄入量也随之增加。因此，美国人不只是摄入过多的碳水化合物，而是各种营养素。从摄入能量来看，１９８０年以来每天可利用的总能量显著增加才是超重率增加的主要原因。尽管低碳水化合物膳食认为碳水化合物摄入增加是体重增加的唯一原因的观点具有片面性，但严格按照低碳水化合物、高蛋白质高脂肪安排膳食，体重确实出现显著下降。这种膳食是怎样促进体重减轻的呢？Golay等研究发现，低碳水化合物膳食组和高碳水化合物膳食组的体重减轻率和减轻的体成分间未出现显著差异，其体重减轻主要是由于摄入能量减少，而不是营养素成分的变化。

    ４．２关于低碳水化合物膳食减轻体重的争论

    如果能量摄入真的是体重减轻的决定因素，那么为什么低碳水化合物膳食比传统低能量膳食更有效呢？从初期阶段的体重减轻看：前期低碳水化合物高蛋白质膳食减重明显，主要是肝糖原的损失，当低碳水化合物膳食不能维持正常血糖水平时，机体开始分解肝糖原。糖原含有大量水分子，当肝脏分解糖原时，伴随水分丢失。因此，初期体重减轻主要是由于水分丢失，而不是体脂的减少。在２００２年实验生物学会议上，Connecticut 大学的研究人员发现食用高蛋白质膳食的潜在危害——    —    脱水，并证明高蛋白质膳食造成体重减轻的主要原因是脱水。他们让耐力型运动员食用特殊的低蛋白质、中蛋白质和高蛋白质膳食分别进行３个为期４周的试验，结果发现，随着蛋白质摄入的增加机体脱水程度加重。
    再者，高蛋白质膳食明显地降低食欲，使能量摄入下降。大量动物研究发现，高蛋白质膳食能降低食欲，Hannah等认为“高蛋白质膳食生理性抑制食欲，可能通过支链氨基酸调节”。因此，低碳水化合物高蛋白质膳食抑制食欲，从而限制能量摄入。

    ４．３关于低碳水化合物高脂肪饮食减轻体重的争论

    Atkins 膳食是典型的低碳水化合物高脂肪膳食模式，Atkins 膳食强调在入门阶段通过改变身体内部的化学组成使体重减轻，加速脂肪分解，使血酮体生成增加，并声称不限制摄入能量的情况下，也能减轻体重。    Atkins 膳食主要特点有：１）不限制脂肪和蛋白质的摄入量，主要包括家禽、鱼、水生贝壳类动物、蛋和牛羊肉、纯天然脂肪（如黄油、蛋黄酱、橄榄油以及红花油、葵花油和其他植物油，最好是压榨油或冷榨油）；２）每天摄取的碳水化合物不超过２０g，且大部分必须来自青菜沙拉和其他蔬菜；３）除了奶酪、奶油和黄油，禁止吃任何水果、面包、面条、谷类食品、淀粉质蔬菜或奶制品。且在Atkins 膳食的初期阶段，同时含有蛋白质和碳水化合物的食品如坚果或种仁及豌豆、菜豆和其他豆类都禁止食用。
    对Atkins 膳食进行为期３天的营养素成分分析发现，碳水化合物５％、蛋白质２７％和脂肪６８％，其中包括２６％的饱和脂肪。这种膳食模式中的脂肪含量完全违背了AHA、ADA和WHO等对合理营养、科学膳食的宗旨。低碳水化合物膳食严格限制碳水化合物摄入，导致机体出现酮症或代谢性饥饿，Atkins 等鼓励减肥者检测尿酮，观察膳食诱导脂肪分解的程度，他认为酮体是脂肪燃烧的良性副产物，在蛋白质和脂肪摄入充足的情况下，体重的减轻不是肌肉组织的丢失而是脂肪的分解。低碳水化合物膳食富含脂肪，尤其是饱和脂肪，它能否减轻动物体重呢？脂肪延缓胃排空引起饱腹感能否掩盖脂肪的高能量密度呢？目前低碳水化合物膳食减肥的动物实验很少，Seo等应用极低碳水化合物膳食（５８％脂肪，６％碳水化合物）和对照饲料（２３％脂肪，５８％碳水化合物）对成年大鼠进行为期４周的短期喂养实验发现，与对照组相比，低碳水化合物膳食组体重下降，但无统计学显著性差异。结合能量摄入分析，两组增重能量摄入量未见差异，从而认为低碳水化合物组降低体重增量主要归因于能量摄入下降。
     Petro等用低脂饲料（１１％脂肪，LF）、高脂饲料（５８％脂肪，HF）和与LF组等能量的高脂饲料（HF－R）喂养小鼠１０周后发现：尽管HF－R组摄入的能量与LF组相等，但HF组小鼠体重显著增加（P＜０．０１），到实验结束时，HF组体重显著高于LF组（P＜０．００１）和HF R组（P＜０．００１）。Wilkes 等用混合脂肪饲料（５９％脂肪、２７％碳水化合物和１５％蛋白质）、红花油饲料（５９％脂肪、２０％碳水化合物和２１％蛋白质）和高碳水化合物饲料（１０％脂肪、７０％碳水化合物和２０％蛋白质），喂饲S －D雄性大鼠３周后，相似能量摄入情况下，未发现体重的显著差别。

    ４．４关于低碳水化合物高蛋白质膳食减轻体重的争论

    蛋白质调节食物摄入和体重的作用包括：１）蛋白质抑制食物摄入的作用高于脂肪和碳水化合物；２）蛋白质与脂肪和碳水化合物相比，具有很强的饱腹感；３）在限制能量的情况下，高蛋白质膳食能更好地保存瘦体质，使减轻的体重主要来自脂肪组织；４）蛋白质代谢产物在调节食物摄入方面具有某些生理作用。尽管富含蛋白质的食物能够产生饱腹感，但研究发现减轻体重与饮食持续时间和限制能量摄入相关，而不是限制碳水化合物的结果。
    观察蛋白质和脂肪不同构成的等能量膳食在体重减轻、脂质、食欲调节和能量消耗上是否存在差异，采取随机平行试验把研究对象分为低脂高蛋白质膳食组（LF－HP：２９±１％脂肪，３４±０．８％蛋白质）和高脂肪标准蛋白质膳食（HF－SP：４５±０．６％脂肪，１８±０．３％蛋白质）进行为期１２周的限制能量膳食（６±０．１MJ d）和４周平衡能量膳食（７．４±０．３MJ d）实验，共有５７位超重或肥胖（BMI ：３３．８±０．９）、胰岛素大于１２mUL的志愿者完成试验。结果发现，尽管LF－HP组的研究对象渴望少吃食物，但两组体重损失（LF－HP组，９．７±１．１kg；HF －SP组，１０．２±１．４kg；P＝０．７８）和脂肪损失都没有显著性差异。两组静息能量代谢率的减少量也未见显著差异（LF－HP，－３４２±１８５kJd；HF－SP，－３４９±２２０kJd）。认为两种饮食对体重减轻的强度、胰岛素抵抗和冠心病危险因素的改善方面没有显著差异。

    ５低碳水化合物膳食对机体的副作用

    短期食用低碳水化合物膳食易引起机体酮症，酮症的不良作用主要有恶心、头晕、便秘、无精打采、脱水、呼吸难闻和食欲减退等症。低碳水化合物膳食中的植物性食物含量很低，造成食物中膳食纤维、硫胺素、叶酸、维生素A、维生素E和维生素B６、钙、镁、铁、钾和抗氧化植物化学物质等含量也很少，从而增加某些癌症危险性，且低碳水化合物膳食中富含饱和脂肪，易导致血胆固醇升高，有引起心脏病的危险。
    同时，Greenwood用大鼠进行研究发现，低碳水化合物高脂膳食能够导致注意力分散和记忆力下降，怀疑高脂膳食损伤大脑功能。这可能是由于高脂膳食中缺少碳水化合物而导致大脑和脏器中葡萄糖供应不足，打乱了机体的正常生理功能。    长期食用低碳水化合物高蛋白质膳食可能造成肾结石和骨量下降，相对高含量的蛋白质对有肝、肾疾患的人群亦有不良影响，且高蛋白质膳食对糖尿病患者尤其危险，可加重糖尿病肾病。另外，长期跟踪研究发现，按照低碳水化合物膳食模式成功减轻体重的人数不到１％，且依从性差  。美国心脏病学会营养委员会在低碳水化合物膳食的有效性和安全性咨询报告    ［１６］    中明确指出：这种膳食是通过相对不适口性限制能量摄入，引起机体脱水造成短期体重减轻；体重减轻后改善了血胆固醇和胰岛素水平，而不是由于食物成分变化造成的，而事实上长期高脂肪膳食对心血管系统有害。

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