彭咏梅
(复旦大学附属儿科医院,上海,200032)
研究目的
研究两组不同进食模式的母亲,其必需脂肪酸通过母乳乳汁对婴儿出生后不同阶段的血液、生长发育的影响。
具体目标
调查不同膳食模式地区、不同阶段人乳中必需脂肪酸的浓度差异。
比较不同膳食模式地区小儿血浆磷脂脂肪酸浓度差异及随母乳变化而变化的趋势。
检测母乳中脂肪酸与小儿血浆磷脂脂肪酸浓度的相关性。
观察不同脂肪酸膳食模式地区母乳对小儿生长发育的影响。
研究背景
2002-2004年中国全国营养调查显示,代谢综合症可影响1/4-1/5的个体。这些疾病病因复杂,母亲膳食中常量营养素的不足或不平衡对子代的长期影响,似乎与人类的上述疾病有密切关系。有报道指出,与人工喂养相比,母乳喂养人群的高血压,2型糖尿病和肥胖[4]的发生率低。之所以如此,在于母乳的成分具有潜在的保护作用机制,如多种生物活性物质,以及必需脂肪酸(EFA)等。
人体内不能合成EFA,只能从食物中获得。因此纯母乳喂养婴儿其组织中LCPUFA的含量取决于母乳成分;而母乳中LCPUFA的含量则部分反映出母亲膳食脂肪酸的组成。所以,胎儿和婴儿要获得足量的EFA和LCPUFA,取决于充足广谱的母亲膳食。人群研究显示:母亲的膳食习惯与母乳中脂肪酸组成相关,喜食河、海鱼,植物油,绿叶植物以及高脂水果的母亲其母乳中含有较高的n6与n3多不饱和脂肪酸(PUFA)。Xiang M等的研究也表明:中国母亲摄入的LA(n6)较瑞典母亲高而EPA与DHA(n3)则低,从而使其母亲乳汁中的脂肪酸组成也出现相同的变化。
膳食中LCPUFA的成分比例,如n6/n3 PUFAs的比例非常重要,因为n6和n3 PUFA之间具竞争代谢,它们具有不同的功能作用。在动物研究,母乳中不同的n6/n3 PUFAs比例,可以引起神经系统和视网膜发育、免疫反应性、免疫耐受和体格生长速率的不同变化。这种功能提示母乳中n6/n3 PUFAs的比例可能影响围产期的新陈代谢,导致成年期病理状况的发生。
虽然最优的n6/n3 PUFAs比例至今仍然不清,但古生物时代的比例接近于1。人类学与流行病学在分子水平的调查都显示人类是从n6/n3 PUFAs比例接近于1的饮食中进化而来的,而现在西方化饮食中的n6/n3 PUFAs比例为15/1到16.7/1,表明与人类进化及已建立的基因膳食模式相比,西方化饮食缺乏n3PUFA。过去50年发达国家膳食中n6 PUFAs消费增加和n3 PUFAs下降引起人乳中n6 PUFAs的上升和n3 PUFAs水平的下降。欧洲国家人初乳中n6/n3 PUFAs的比例在5到15之间不等。此外,商业化的婴儿奶粉的n6/n3 PUFAs在8-9。
随着必需脂肪酸中n6/n3PUFAs比例的上升,西方社会肥胖、糖尿病、过敏和心血管疾病(CVD)也随之增加,两者之间有显著的关系。而增加膳食中n3 PUFA的量,可降低心血管疾病的危险性。动物研究发现n3 PUFA在调节能量平衡和预防胰岛素抵抗中起着关键作用。此外,许多慢性疾病如冠心病和2型糖尿病在居住于北极的爱斯基摩(Inuit)人群中很少见,这种人群传统上消费大量的富含n3 PUFAs的海产品,可使血浆具有低n6/n3 PUFA比例(3∶1),乳汁中含有高浓度的n3 PUFAs。
有研究报道出生后头9周n3 PUFAs缺乏将导致成年鼠血压升高;还可以导致子代的空腹血糖水平升高。这个结果提示围产期PUFA摄入不平衡可能决定酶的活动/或基因的表达,并可能维持到成年期,影响代谢程序,导致成年期疾病发生;或者干扰免疫功能,如过敏和食物不耐受等。
但至今很少有研究报道早期膳食PUFA含量变化对新陈代谢的长期影响。目前对生命早期中EFA总量,或最佳的n6/n3EFA比例的需求及其长期结果的影响均知之甚少。
本课题合作者已经就以下方面对母乳中EFA对子代的长期影响作了详尽的动物实验研究:发现:
1.孕期及哺乳期母鼠膳食中n6∶n3的不同含量(n6/n3分别为0.4,9和216)可调节新生鼠的Leptin水平。
2.母鼠膳食增加n3 LCPUFA导致新生鼠生长速率、脂肪组织块及血清Leptin水平的降低。
3.膳食中一定比例的n6/n3 PUFAs与子代的体重增加、腹股沟白色脂肪的生长及脂肪细胞大小的增加有关。
4.围产期特殊比例的n6/n3 PUFAs膳食的摄入可能对子代鼠到达成年时的生理参数有长期的影响,n6/n3比例为9可能与成年雄性和雌性小鼠的食物摄入增加、体重增加、空腹胰岛素水平增加有关,此外,还可提高成年雄性鼠的心脏收缩压。
如果能够在将来的人类研究中验证以上动物实验中的某些关系和结果,则可以通过孕期或哺乳期的母亲膳食摄入模式的干预和管理来阻抑这些疾病的迅速增加,而不是运用价格昂贵的药物干预。
研究内容
1.选取不同膳食模式的两个地区,一个为膳食取向以普通中国南方膳食模式为主,另一个地区以海洋食品膳食模式为主。调查分别采集孕中后期及哺乳期母亲7天的膳食状况。在婴儿出生后,每地各选2组婴儿,每组100名正常出生体重小儿(出生体重≥2500克)作为研究对象。齐同各组年龄、性别、父母社会经济状况。对婴儿及母亲的一般状况及家庭的社会、经济、文化情况进行问卷调查。
2.评价不同膳食模式地区、不同阶段人乳中必需脂肪酸的浓度差异。
3.比较不同膳食模式地区小儿血浆磷脂脂肪酸浓度差异及随母乳变化而变化的趋势。
4.检测母乳中脂肪酸与小儿血浆磷脂脂肪酸浓度的相关性。
5.观察不同膳食模式地区母乳中脂肪酸及小儿血浆磷脂脂肪酸浓度对小儿生长发育的影响。
实施方法
1.项目研究地区及对象的选取
选取不同膳食模式的两个地区,计划选择江苏省常州市(CZ)和浙江省温州市(WZ),当地的膳食主要取向分别以普通中国南方膳食和海产品为主。
选取两地样本医院一年内的所有孕妇为对象,母亲入组标准:健康母亲;年龄19-35岁;单卵单生。
在婴儿出生后,每地各选足月适龄婴儿100名(见图4),出生体重(BW)≥2500克,≤4000克为研究对象。排除窒息、感染和畸形小儿,同时齐同两地小儿的年龄、性别、父母社会经济状况及母亲的一般状况,通过问卷调查获得。各入组对象需在入组前签署知情同意书,以便配合之后的随访工作。
由于研究仅为观察研究,没有采取干预措施,所以不需要采取随机化原则。
2.孕母膳食调查
为了解孕母和乳母膳食状况对小儿PUFA的影响,分别在孕后期及哺乳期对母亲进行膳食调查,记录7天内母亲的膳食摄入情况。
3.小儿体格及认知发育随访
从0-12月,将对小儿的体格和认知发育进行随访,随访间隔时间为:5天,42天,12月。体格发育指标为:体重、身高、头围、胸围。认知发育指标:在12月时进行Gesell1发育诊断法测试,计算发育商(DQ)。
4.乳汁检测
收集内陆食品组和海洋食品组哺乳期母亲各100例,采集初乳和成熟期乳汁各3-5ml,检测其中必需脂肪酸水平。
5.血液检测
收集脐血和5天及42天,12月血清1-3ml不等,检测脂肪酸浓度、脂肪相关指标lptin等。
6.实验室分析方法
6.1脂肪酸分析:脂肪酸甲酯通过毛细液气色谱技术,在Hewlett-Packard 6890气相色谱仪上进行分离。
6.2 Leptin分析:Leptin浓度通过放射免疫法测量(RIA;Linco Research Ltd., St. Charles, MO, U.S.A.),运用标准添加程序计算Leptin值。
6.3其他指标分析:磷脂、甘油三脂、胆固醇等分析:按临床常规检测。
6.4标本收集及转运:血样及乳汁样本放于-70℃冻存;从温州、常州转运到上海,再从上海转运到瑞典哥德堡大学脂肪实验室。
7.统计分析
拟用SPSS和STATA软件进行分析。在对两地区5天母乳、脐血、小儿5天血浆磷脂脂肪酸进行比较时,采用方差不齐的t检验;在对常州地区5天母乳及42天母乳脂肪酸进行比较时,采用非参数检验方法Wilcoxon Signed Rank Test;在对常州地区脐血、5天及42天血浆磷脂脂肪酸进行比较时,采用方差分析Oneway ANOVA Test,对3个时点之间两两比较采用Post Hoc Test;在对两地区5天母乳与小儿5天血浆磷脂脂肪酸之间,以及常州地区42天母乳脂肪酸及小儿42天血浆磷脂脂肪酸之间进行相关性分析时,采用Pearson correlation相关分析。
研究结果与分析
1被调查者基本情况
1.1两地母亲基本资料比较,见表1、表2。
表1两地母亲基本资料比较
表2两地小儿基本资料比较
常州及温州两地孕母的年龄、体重、身高、BMI以及分娩方式均无明显差异。
1.2两地小儿基本资料比较
常州及温州小儿的胎龄、男女胎儿数、出生体重及出生身长均无明显差异。
2不同膳食模式地区母初乳中脂肪酸浓度
差异比较
2.1WZ和CZ母初乳脂肪酸浓度比较。见表3,图1,图2。
2.1.1饱和脂肪酸:除C18∶0温州>常州母初乳外,其余饱和脂肪酸两地未见差异。但WZ组SFA>CZ组。
2.1.2单不饱和脂肪酸:两地多数未见明显差异,只有18∶1 n9,温州明显高于常州。但WZ组MUFA>CZ组。
2.1.3多不饱和脂肪酸:CZ地区母初乳中亚油酸(P<0.001)和n6(P<0.001)、α亚麻酸(P<0.001)及n3(P<0.05)均明显高于WZ地区;而WZ地区母初乳中的EPA(P<0.05)和DHA(P<0.05)以及EPA+DHA浓度明显高于CZ组母初乳。
2.2CZ和WZ母初乳n6/n3PUFA比例,见表3。
表3两地区5天母乳脂肪酸比较
从表3中可见,两地母初乳中n6/n3PUFAs比例没有明显差异(CZ 15.62±4.98,WZ 14.44±4.67,P>0.05)。
3不同膳食模式地区小儿血浆磷脂脂肪酸浓度差异
3.1两地区脐血血浆磷脂脂肪酸比较,见表4。
表4两地区脐血血浆磷脂脂肪酸比较
续表4
3.1.1饱和脂肪酸:小儿脐血中除C18∶0温州>常州母外,其余饱和脂肪酸两地未见差异。WZ组SFA>CZ组。
3.1.2单不饱和脂肪酸:两地多数未见明显差异,仅有18∶1 n9,温州明显高于常州。WZ组MUFA>CZ组。
3.1.3多不饱和脂肪酸:CZ地区小儿脐血中亚油酸(P<0.001)和n6(P<0.001)、20∶4 n6(P<0.001)、α亚麻酸(P<0.01)、PUFA(P<0.001)及不饱和指数USI(P<0.01)均明显高于WZ地区;而WZ地区小儿脐血中的EPA(P<0.01)浓度明显高于CZ组脐血。见图3,图4。
图3两地小儿脐血EPA比较, 图4两地脐血血浆磷脂脂肪酸比较
3.2两地区脐血血浆磷脂脂肪酸中AA/DHA以及n6/n-3比较。
CZ组脐血AA/DHA为3.39±0.83,明显高于WZ组脐血2.81±0.73(P<0.01)。
CZ组脐血n6/n3为6.13±1.50,明显高于WZ组脐血5.02±1.34(P<0.01)。
3.3.两地区小儿5天血浆磷脂脂肪酸比较,见表5。
3.3.1饱和脂肪酸:小儿5天血中以下饱和脂肪酸温州>常州(12∶0、18∶0、20∶0、22∶0,P<0.01)。WZ组SFA>CZ组。
3.3.2单不饱和脂肪酸:两地小儿5天血均未见明显差异。
3.3.3多不饱和脂肪酸:CZ地区小儿5天血中20∶2 n6、花生四烯酸n6和n6均明显高于WZ组(P<0.001)。其余多不饱和脂肪酸两地5天血未见明显差异。见图5。
AA/DHA、PUFA和USI均为CZ明显高于WZ地区(P<0.01)。
表5两地区小儿5天血浆磷脂脂肪酸比较