徐同成,劉 瑋,邱 斌,劉麗娜,陶海騰,宗愛珍,劉振華,杜方嶺(山東省農業科學院農產品研究所,濟南 250100)
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低蛋白飲食輔助治療糖尿病腎病研究進展
徐同成,劉瑋,邱斌,劉麗娜,陶海騰,宗愛珍,劉振華,杜方嶺
(山東省農業科學院農產品研究所,濟南250100)
摘要:糖尿病腎病是糖尿病微血管并發癥之一。長期以來,低蛋白飲食被證實可以改善血液肌酐等腎病綜合征,顯著延緩腎衰的發展。本文綜述了低蛋白飲食輔助治療糖尿病腎病研究進展,并對低蛋白主食產品的發展趨勢進行了探討。
關鍵詞:糖尿病腎病;低蛋白膳食;營養治療
糖尿病腎病(DN)是糖尿病微血管并發癥之一,1/3的糖尿病患者會并發不同程度的腎臟病。目前DN通常以藥物治療為主,不但費用高,且對患者生活質量產生較大的影響。近年來,以低蛋白飲食(LPD)為主的DN的營養治療日益受到重視。因此,本文將對LPD輔助治療DN的現狀、LPD膳食干預過程中的注意事項、以及低蛋白食品研發趨勢等進行探討。
1.1低蛋白飲食輔助治療
研究表明,糖尿病患者一旦并發腎病,腎小球率過濾(GFR)升高,患者體內蛋白質分解速率升高,而合成速度降低,進而引起氮質血癥和營養不良狀態。如果此時繼續維持高蛋白飲食(HPD)或普通蛋白飲食(NPD),會進一步導致腎小球的高灌注和高濾過,使腎小球的微觀結構發生變化,并逐步硬化,進而發展為實質性病變。最早關于LPD輔助治療DN的臨床試驗向腎病領域發出強烈信號:低蛋白飲食可以明顯延緩腎衰的進展[1]。隨后,又有許多臨床試驗均證明,嚴格限制DN患者每日蛋白攝入量可有效緩解殘余腎單位的高灌注和高濾過,降低尿蛋白的排出,延緩腎小球硬化,減慢腎功能衰竭的速度[2-4]。
1.2低蛋白飲食結合復方α-酮酸治療
單純的LPD可能無法滿足患者對必需氨基酸的營養需求,反而會進一步加重患者體內的氨基酸代謝紊亂,身體營養狀態下降,增加并發或感染其他疾病的風險[5]。為了降低腎臟代謝負擔,同時又能保障機體必需氨基酸的攝入,維持氮平衡,科學家研發出了一種新型的藥物復方α-酮酸,復方α-酮酸是一類混合物,包括4種酮酸氨基酸鈣,分別為消旋酮異亮氨酸鈣、酮亮氨酸鈣、酮苯丙氨酸鈣和酮纈氨酸鈣; 1種羥氨基酸鈣,為消旋羥蛋氨酸鈣;以及5種氨基酸,分別為L-賴氨酸醋酸鹽、L-蘇氨酸、L-色氨酸、L-組氨酸和L-酪氨酸。每片復方α-酮酸的總氮量為36 mg、總鈣量約為50 mg。α-酮酸和羥胺酸可與體內非必需氨基酸代謝產生的氨基結合,形成人體所需的5種必需氨基酸,有效維持體內氮平衡。此外,α-酮酸在體內合成的纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸3種必需支鏈氨基酸,除供體內合成蛋白外,還可調節蛋白質、脂肪和碳水化合物的代謝[6]。
DN患者的鈣和磷的代謝也會發生異常,通常為低鈣高磷。復方α-酮酸中的鈣進入體內后可與磷進行結合,降低體內血磷水平。已有許多臨床評價試驗證實了復方α-酮酸的上述功效。楊天舒等[7]給予68例慢性腎功能衰竭患者于低蛋白[0.6 g/ (kg·d)]加復方α-酮酸[1片/5 (kg·d)]的治療,結果顯示,患者尿素氮由治療前的28.77 mmol/L下降到23.71 mmol/L、血清磷濃度由治療前的1.84 mmol/L下降到1.68 mmol/L。相反,患者體內的血清鈣濃度由治療前的1.74 mmol/L上升至治療后的1.97 mmol/L,血清清蛋白濃度則由32.33 g/L上升至36.95 g/L。涂國榮等[8]招募了40名慢性腎功能衰竭患者,分成2組,分別給予低蛋白飲食[0.5~0.6 g/ (kg·d)],以及低蛋白聯合復方α-酮酸[1片/5 (kg·d)]治療,持續10個月后,低蛋白聯合α-酮酸治療組患者的GFR下降速度明顯低于單純低蛋白飲食組,血磷濃度也顯著降低。相反,血鈣濃度顯著高于單純低蛋白飲食組。此外,龔德華等[9-10]也證實了LPD聯合α-酮酸治療可顯著延緩腎功能衰竭。
總之,復方α-酮酸使得嚴格LPD治療成為可能,兩者聯合治療在有效降低蛋白攝入的同時,又能維持機體的氮平衡,對延緩GFR下降的速率、延長患者進入腎功能衰竭的時間具有重要意義。因此,LPD聯合復方α-酮酸治療對早、中期的DN患者都具有顯著的輔助治療效果,也可適用于維持性透析患者的營養治療[11]。
2.1要保障患者總能量的攝入
許多DN患者經常有自發的降低總蛋白攝入的舉措,為了保持能量平衡,機體不得不動用自身存儲的蛋白質,加速體內蛋白代謝,加大尿素、尿酸等有毒物質的濃度,加劇了DN的癥狀。因此,采用LPD輔助治療DN時,必須首先確定患者每日所需能量,并通過食物交換份確定營養食譜,以確保總能量的攝入[12]。
2.2控制總蛋白攝入的同時,要保障必需氨基酸的
攝入
為了保障機體對必需氨基酸的需求,DN患者必須攝入充足的生物效價較高的蛋白質食品。通常來講,小麥等主食以及蔬菜、水果常常缺乏賴氨酸等很多必需氨基酸,大量攝入無異于人體補充必需氨基酸,會導致機體產生負氮平衡,進而動用機體自身的蛋白質,加大蛋白代謝廢物的產生。因此,DN患者應該盡量攝入肉、蛋、奶等生物效價較高的蛋白質食品。
2.3患者需加強鍛煉,保持機體肌肉質量
加強體育鍛煉可幫助糖尿病患者提高氮元素駐留,促進機體蛋白質合成,保持機體肌肉重量。Maroni等[12]招募了26名3~4期的DN患者,分別攝入LPD飲食[0.6 g/ (kg·d)],并設置其中一組為持續體育鍛煉組,實驗持續12w后發現,與對照組相比,開展體育鍛煉組患者的體重、肌肉重量等指標顯著優于對照組。上述結果表明,體育鍛煉可顯著改善因蛋白攝入降低對機體帶來的營養缺乏等負面影響[13,14]。
2.4飲食治療過程要注意提高患者依從性
盡管大量臨床試驗表明,LPD可顯著緩解DN的發生和發展,但也有少量研究得出了陰性的結論[15,16],這些研究發現,在臨床試驗實施過程中,未采取有效措施確保患者對LPD的依從性,LPD組患者的蛋白攝入量比設計攝入量提高了0.1~0.2 g/ (kg·d)不等,與對照組蛋白攝入量之間不存在顯著差異,這在很大程度上降低了LPD應該發揮的功效[14]。因此,在對DN患者進行LPD干預時,必須加大隨訪力度,提高患者依從性,才能保障飲食治療的效果。
去除和降低主食中的蛋白含量,開發低蛋白主食產品,是DN患者營養治療的關鍵。淀粉加工產業是我國重要產業之一,開發淀粉新產品、拓展淀粉的應用領域對促進我國淀粉產業發展具有重大現實意義。淀粉中蛋白含量極低,能提供人體必需的熱量,且價格低廉,成為DN患者主食的理想原料。目前國內外對淀粉低蛋白食品研究較少,分為以下幾類:一是以淀粉為原料,不添加或僅添加少量變性淀粉,此類產品雖能滿足低蛋白需求,但淀粉含量相對升高易造成產品升糖指數較高,不適于DN患者食用。二是以淀粉為原料,添加果蔬粉、蛋清等營養物質或多糖等功能性物質,不僅提高了產品成本,而且營養成分復雜,不利于DN患者飲食控制。三是現有產品形式多以粉劑和沖劑為主,不符合中國傳統飲食習慣,難以作為主食應用。因此,在低蛋白主食產品開發過程中,需要注意以下幾點問題。
3.1盡量選擇符合中國人群食用習慣的淀粉種類
目前我國原淀粉種類繁多,產量最大的是玉米淀粉,此外還有馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉、木薯淀粉等。由于不同類別淀粉中直鏈和支鏈淀粉、抗消化和慢消化淀粉種類含量不同,如果DN患者長期攝入抗消化淀粉含量高的淀粉,則會產生腹脹等不良反應。因此,在低蛋白主食產品開發過程中,應盡量選擇小麥淀粉等符合傳統食用習慣的食品原料。
3.2通過配方和工藝優化,提高產品感官品質
中國傳統飲食文化對食品的感官品質有很高的要求。淀粉原料中由于缺乏谷朊粉,無法制作成傳統的饅頭和面條。許多原淀粉或變性淀粉,如α-變性淀粉、木薯淀粉等,具有一定粘度,向產品中添加此類淀粉可有效提高面條和饅頭的感官品質。研究表明,面條制備工藝過程中的壓延比、壓延次數因素等也會對面條產品的感官品質產生影響。擠壓熟化技術是近年來興起的主食加工技術,可用來制備擠壓熟化面條、米飯等低蛋白主食。因此,在低蛋白淀粉主食產品開發過程中,必須通過配方和工藝研究,提高產品的感官品質。
3.3與膳食纖維等進行復配,降低升糖指數
低蛋白主食中由于去除了蛋白質,淀粉含量大幅上升,對DN患者的血糖代謝產生了新的威脅。諸多研究表明,膳食纖維的攝入可以顯著延緩體內營養素的吸收速率,抑制餐后血糖升高的程度。因此,在以淀粉為原料開發主食時,可以添加一定量的膳食纖維,降低產品的升糖指數。但值得注意的是,膳食纖維的添加肯定會對終端產品的品質產生影響,需要對加工工藝進行調整。
3.4添加富含多酚的食品原料
多酚可顯著降低DN患者中末期腎病累積發生率,延緩DN進展。我國具有豐富的麥麩、金針菇、高粱麩等資源,均含有豐富的活性多酚,通過添加這些食品原料,使低蛋白主食達到輔助治療DN的效果,延緩DN的發展,是低蛋白主食產品研究開發的重點。
參考文獻
[1]Giovannetti S,Maggiore Q.A low-nitrogen diet with proteins of high bio- logical value for severe chronic uraemia[J].Lancet,1964,1:1000-1003.
[2]鄭法雷,章友康,陳香美.腎臟病臨床與進展[M].北京:人民軍醫出版社,2005:258-265.
[3]Levey AS,et al.Effects of dietary protein restriction on the progression of advanced renal disease in the Modification of Diet in Renal Disease Study[J].Am J Kidney Dis,1996,27:652-663.
[4]Klahr S,et al.The effects of dietary protein restriction and blood-pressure control on the progression of chronic renal disease.Modification of Diet in Renal Disease Study Group[J].N Engl J Med,1994,330:877-884.
[5]王海燕.腎臟病學(第2版)[M].北京:人民衛生出版社,2001:1438.
[6]Alberto T,et al.Branched-Chain amino acid metabolism in chronic renal failure[J].Kidney Int,1983,24(Suppl) : S-17.
[7]楊天舒.低蛋白飲食加復方α-酮酸片治療慢性腎功能衰竭療效觀察[J].中國當代醫藥,2011,18(12) :62-66.
[8]涂國榮,王彩文.復方α-酮酸聯合低蛋白飲食治療慢性腎功能不全的臨床觀察[J].中國實用醫藥,2013,8 (15) :65-66.
[9]龔德華,徐斌,朱冬冬,等.復方α酮酸片聯合低蛋白飲食延緩慢性腎功能衰竭進展的臨床隨機對照研究[J].腎臟病與透析腎移植雜志,2012,21(5) :421-428.
[10]劉一鳴,徐同成,邱斌,等.糖尿病腎病患者飲食治療研究進展[J].中國食物與營養,2014,20(11) :87-89.
[10]Chanveau P,Barthe N,Rigallear V,et al.Outcome of nutrcome of nutritional status and body composition of uremic patients on a very low protein die[J].The Middle European Journal of Medicine,2011,113:661-669.
[11]Genaro Pde S,et al.Effect of protein intake on bone and muscle mass in the elderly[J].Nutr Rev,2010,68: 616-623.
[12]Maroni BJ,Tom K,Masud T,et al.How is lean body mass conserved with the very-low protein diet regimen?[J].Miner Electrolyte Metab,1996,22:54-57.
[13]Singh MA.Combined exercise and dietary intervention to optimize body composition in aging[J].Ann N Y Acad Sci,1998,854:378-393.
[14]Koya D,et al,Low- Protein Diet Study Group.Long-term effect of modification of dietary protein intake on the progression of diabetic nephropathy: a randomised controlled trial [J].Diabetologia,2009,52:2037-2045.
[15]Pijls LT,et al.Protein restriction,glomerular filtration rate and albuminuria in patients with type 2 diabetes mellitus: a randomized trial[J].Eur J Clin Nutr,2002,56: 1200-1207.
(責任編輯李婷婷)
Research Progress on Treatment of Diabetic Nephropathy by Low Protein Diet
XU Tong-cheng,LIU Wei,QIU Bin,LIU Li-na,TAO Hai-teng,ZONG Ai-zhen,LIU Zhen-hua,DU Fang-ling
(Institute of Agro-food Science and Technology,Shandong Academy of Agricultural Science,Jinan 250100,China)
Abstract:Diabetic nephropathy is one of the most popular and serious complication of diabetes mellitus.Low protein diet LPD was verified to retard the progress of renal failure by improving the nephrotic syndrome such as blood creatinine etc.This paper systematically introduced research progress of the nutritional therapy of DN by LPD,and discussed the development trends of low protein staple food.
Keywords:diabetic nephropathy (DN) ; low protein diet (LPD) ; nutritional therapy
通訊作者:杜方嶺(1972—),男,碩士,碩士生導師,研究員,研究方向:從事特殊醫用食品。
作者簡介:徐同成(1980—),男,博士,副研究員,研究方向:特殊醫用食品研究與開發。
基金項目:國家自然科學基金“1,3-甘油二酯酶解產物在小腸上皮細胞再酯化途徑研究”(項目編號: 31201343) ;山東省引進海外高層次人才計劃項目(項目編號: tshw20110532)。