成年居民代謝綜合征與膳食營養素相關性分析

吳為 陳思秇 紀桂元 屠鴻薇 鄭嬋嬌

摘 要：目的：分析某省成年居民膳食營養素攝入結構與代謝綜合征（MetS）之間的關系。方法：使用某省2015年慢病與營養監測項目數據，通過主成分因子分析方法探討成年居民的膳食營養素模式，并應用非條件logistic回歸模型分析不同膳食營養素模式對MetS及其組分的影響。結果：本次因子分析得到4種膳食營養素模式：均衡膳食營養模式、高脂高鈉高灰模式、低鈣低鉀模式和低纖維低微量元素模式；成年居民膳食纖維、維生素B1、B2、鈣及鉀的攝入量較低，鈉的攝入量偏高；高脂高鹽高灰模式會增加患高血壓（OR=1.818，95%CI：0.938～3.523）及中心性肥胖的危險（OR=1.709，95%；CI：0.964～3.029）；低鈣低鉀模式和低纖維低微量元素模式增加高TG血型的危險性（OR=1.709，95%；CI：0.964～3.029；OR=1.709，95%；CI：0.964～3.029）。結論：不同膳食營養素模式對MetS及其組分有不同影響。結合《中國居民膳食營養素參考攝入量》，建議居民控制脂類及鈉的攝入，保證鈣鉀、膳食纖維、維生素及微量元素的攝入，應因地制宜調整膳食結構和飲食習慣，從而降低MetS及其組分異常的風險。

關鍵詞：膳食營養素；代謝綜合征；主成分分析（PCA）

代謝綜合征（metabolic syndrome，MetS）是一種由遺傳、環境等多種因素引起的以葡萄糖和胰島素代謝紊亂、中度肥胖和高血壓為特征的病癥，嚴重影響人類健康。代謝綜合征已經成為一個嚴重影響國民健康的公共衛生問題。研究表明，代謝綜合征患者的心腦血管疾病發病率高于健康人群，其相對危險度為2.35，2型糖尿病的相對危險度為6.92。由相關文獻可知，2015年全球大約有1/4的人患有代謝綜合征，我國成人中代謝綜合征的患病率為18.1%[1]，流行率較高，2010—2012年的患病率為11%，相比之下已增加了7.1%[2]。目前MetS的發病機理還不十分明確，但相關研究結果表明遺傳因素、炎癥因素、細胞因子等多種因素都與MetS的發生發展有關聯，并且飲食、生活方式更是與其密切相關。公眾普遍認為，高糖、高脂等高能量物質的攝入是誘發MetS的危險因素。然而，維生素缺乏、纖維攝入量不足和礦物質攝入不合理同樣會增加患MetS的風險。當前對于MetS還沒有有效的針對性藥物，所以在實際醫療過程中還是重點提倡干預不良生活方式和修正可改變的危險因素，其中膳食營養在MetS的防治中尤為重要，膳食營養均衡是人類身體健康的基礎，碳水化合物、脂肪和蛋白質這3種宏量營養素可維持機體日常活動所需能量。過去大多數關于膳食營養與MetS關系的研究集中在某一單一營養素或食品對MetS的作用，如食用鹽、脂肪、動植物蛋白等[3]。而近年來人們越來越意識到“膳食營養模式”這一研究方法對人們膳食營養指導及疾病預防控制的應用價值。膳食營養素模式不僅僅評價某一單一營養素或食物對疾病的作用[4]，而是將日常膳食攝入作為一個整體來研究其對疾病的作用，并考慮了不同營養素之間的相互作用[5]。本研究旨在探討某省成年居民膳食營養素模式與MetS的相關性分析，應用膳食營養素模式進行MetS營養流行病學研究具有重要的公共衛生意義，能夠為相關人群膳食營養干預和營養教育提供依據。

1 材料與方法

1.1 研究對象的來源

本次研究數據選自某省2015年居民慢性病與營養監測項目數據，該項目采用多階層分層整群隨機抽樣法，按區域（東、西、南和北）和城鄉（大城市、中小城市和農村）進行分類，每類抽取3個地市作為監測點。排除孕婦、乳母、兒童及18周歲以下的研究個體，以及有嚴重心、腦、腎并發癥，神智欠清醒者，因語言障礙、理解障礙及不合作等原因而不能有效完成答卷者，共有2 979名調查者參與本次研究，其中男性1 379人（占46.3%），女性1 600人（占53.7%），平均年齡為（52.79±14.79）歲。

1.2 研究方法

分為個人情況調查問卷、3 d（72 h）膳食調查及一般醫學體檢3部分。個人情況調查問卷包括年齡、性別、教育、職業、婚姻與疾病家族史等情況。膳食調查是采用3 d（72 h）膳食回顧法記錄研究對象每天的食物（主食、零食和飲料等）攝入量，同時用稱重法記錄該家庭3 d的食用油和調味品攝入量，根據人日數（每人每日的食物攝入量）、《中國食物成分表》計算出每人每日營養素攝入量。一般醫學體檢包括現場測量指標（身高、體重、腰圍、收縮壓和舒張壓等）及實驗室檢測的生化指標（空腹血糖、餐后2 h血糖、血清甘油三酯（TG）、血清膽固醇（TC）和高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）等）。

1.3 MetS的診斷標準

采用2013年中華醫學會糖尿病學分會制定的MetS診斷標準（MetSCDS 2013），符合以下3項及以上者即可診斷為MetS：①超重或體重指數BMI≥25.0 kg/m2；②空腹血糖（FBG）≥6.1 mmol/L和（或）糖負荷后血糖≥7.8 mmol/L和（或）已確診為糖尿病并治療者；③血壓值≥140/90 mmHg和（或）已確診高血壓并治療者；④甘油三酯TG>1.70 mmol/L和（或）高密度膽固醇HDL-C<0.9 mmol/（男）或1.0 mmol/L（女）。

1.4 質量控制

問卷調查表由統一培訓考核的調查員采用面對面詢問的方式填寫。體檢操作人員由經過統一培訓過的已取得執業醫師資格的醫生和取得護士執業證的護士組成。在做膳食調查時，利用食物稱和圖譜進行食物量的估計和分配。每做完一份問卷，要求調查員進行檢查核對，檢查是否有缺漏項、錯項和邏輯矛盾，及時糾正。要求調查對象在離開現場調查點前，及時復查審核并完成調查表。數據錄入采用雙錄入方式，確保數據錄入的準確性。

1.5 統計學分析

采用EpiData 3.2軟件建立數據庫，采用SPSS 20.0軟件統計分析。MetS組和正常組之間的營養素攝入情況比較采用t檢驗。膳食營養素模式分析采用探索性因子分析，提取公因子，采用主成分法，分析前做KMO和Bartlett球形檢驗（Bartletts test of Sphericity），確定是否適合做因子分析。同時為了使各因子具有較為清晰的專業意義，對初始因子載荷矩陣進行了Varimax旋轉，將特征根（Eigencalue）>1.3作為入選公因子的標準，結合碎石圖、特征根、食物組合的合理性、方差貢獻率以及專業知識確定主要的膳食營養素模式。將因子積分劃分為5分位數，計算個人因子得分。采用Wilcoxon秩和檢驗分析不同膳食營養素模式最高分位（Q5）人群的能量和營養素攝入差異；采用非條件Logistic回歸方法，探討各種膳食營養素模式與Mets及其組分的關系，假設檢驗的檢驗水準為0.05。

2 結果

2.1 兩組膳食營養素攝入

調查結果對比《中國居民膳食營養素參考攝入量》（DRIs）中18歲以上成年人各種營養素推薦或適宜攝入量，居民膳食纖維、維生素A、B1、B2、鈣與鉀攝入量較低，尤其是膳食纖維、鈣維生素B1和維生素B2，不及推薦量的50%；鈉攝入偏高，約為推薦量的2倍。膳食纖維、維生素A及維生素C的攝入量男女差異無統計學意義（P>0.05），其他營養素攝入差異均有統計學意義（P<0.05）（見表1）。

2.2 膳食營養素模式

將22種營養素納入因子分析，根據Kaiser-Meyer-Olkin（KMO）統計量為0.841，Bartlett球形檢驗結果為63 882.28，P<0.001，拒絕各變量間相互獨立的假設，各變量間具有相關性，可做主成分因子分析。經最大方差旋轉提取4個主因子，其特征根分別是9.246、2.232、1.418和1.342，其總方差貢獻率為64.72%，各營養素在主因子中的因子負荷見表2，綜合各營養素種類因子得分解釋營養素模式。模式一包括能量、蛋白質、脂肪、膳食膽固醇、維生素B1、B2、鈣、磷、鉀、鎂、鐵、鋅、硒、銅和錳，命名為“均衡膳食營養”模式；模式二脂肪、灰、鈉等成分特征根值較高，命名為“高脂高鹽高灰”模式；模式三中膳食鈣和鉀的特征根值較高，命名為“低鈣低鉀”模式，模式四中膳食纖維、各種維生素及各種微量元素等成分特征根值明顯較低，命名為“低纖維低微量元素”模式。

2.3 4種膳食營養素模式與MetS及其組分的關系

在調整了年齡、性別、婚姻狀況、文化程度、吸煙情況、飲酒情況、高血壓、糖尿病、腦卒中與冠心病家族史等變量后，高脂高鹽高灰模式是高血壓及中心性肥胖的危險因素（與參照水平相比，第五分位數Q5的OR值分別為1.818、1.709，95%CI分別為0.938～3.523、0.964～3.029，趨勢檢驗P<0.05）；低鈣低鉀膳食模式是高TG血型的危險因素（與參照水平相比，第五分位數的OR值為2.021，95%CI為1.082～3.777，趨勢檢驗P<0.05）；低纖維低微量元素膳食模式是高TG血型的危險因素（與參照水平相比，第五分位數的OR值為1.834，95%CI為1.030-3.266，趨勢檢驗P<0.05）（見表3）。

3 討論

本研究結果顯示，男性MetS組能量高于非MetS組，女性非MetS能量高于MetS組，但女性MetS組能量的攝入量低于推薦攝入量；膳食膽固醇的攝入量低于推薦攝入量，且MetS組低于非MetS組；MetS組中碳水化合物的攝入量高于非MetS組，MetS組碳水化合物的攝入量低于推薦攝入量，非MetS組的攝入量接近正常；目前大部分研究都顯示攝入高能量、高膽固醇及高碳水化合物與MetS呈正相關的關系，而攝入不足與MetS患病無關[6-7]，并沒有呈負相關關系，也有研究顯示低碳水化合物攝入可以有效改善血糖，并靶向減少胰島素波動。，低碳水化合物飲食在改善MetS病理特征方面與低脂飲食具有同樣的效果，但是低脂飲食中的碳水化合物（不包括膳食纖維）會加大患心血管疾病的因素[8]；Buettner等提出，持續性的高脂飲食會促進小鼠肥胖及代謝紊亂，增加小鼠患MetS及糖尿病的概率[9]。這可能是因為本研究中MetS組的研究對象中有很多慢性病患者，知道患病后飲食習慣有所改善，控制飲食；也可能是當主要營養素攝入不合理（過多或多少）時都會增加患病風險。有研究表明碳水化合物的中膳食纖維可改善糖尿病患者的血糖情況，如碳水化合物攝入量合理（接近推薦攝入量），可降低肥胖、脂代謝紊亂、心血管疾病等風險[10-13]。

成年居民中MetS組鈣、鉀、硒的攝入量均低于推薦攝入量，女性組中MetS組鈉的攝入量明顯高于非MetS組，且比推薦攝入量高，有研究發現，鈉和心血管疾病發病呈J型曲線，即鈉的攝入量過低或過高都會增加患心血管疾病的危險[14]，一項隊列研究顯示，限鹽不一定有利于老年人健康，尤其是身體脆弱者[15]，但據另一項減鈉干預試驗結果顯示，膳食鈉的攝入量與死亡率呈線性關系[16]；韓國一項隨機對照試驗發現，鈣鎂比增加會導致胰島素抵抗增強，也有研究表明高鈉低鉀可增加心血管特別高血壓風險，同時也增加MetS的患病風險[17]，Moore-Schiltz L等根據美國健康和營養調查研究發現，每天攝入鈣鎂達到推薦量的女性，患MetS的風險降低，而男性并未發現相似關聯[18]；血漿硒濃度和MetS正相關，而其他礦物質與MetS之間的關系尚不大明顯[19]。本研究還發調查對象的現膳食纖維、維生素B1及B2攝入量均比推薦攝入量低。近年來，多項研究揭示了高膳食纖維攝入在MetS、二型糖尿病等非傳染慢性疾病防治中扮演了重要角色，可溶性膳食纖維的作用更加明顯[20-22]，合理攝入B族維生素有助于降低心血管發生率[23]。

本研究根據主成分因子分析，得出4種膳食營養素模式：均衡膳食營養模式、高脂高鹽高灰模式、低鈣低鉀模式、低纖維低微量元素模式；高脂高鹽高灰模式增加高血壓及中心性肥胖的危險性；低鈣低鉀膳食模式和低纖維低微量元素膳食模式增加高TG血型的危險性。結合中國居民推薦攝入量，營養干預MetS需要限制脂類及鈉的攝入，可通過增加魚類和低脂牛奶的攝入，補充能量、所需蛋白質及各種維生素，降低MetS發病風險，也需注重新鮮蔬菜、水果的攝入，增強維生素補給，適當增加豆類、堅果的攝入量補充鈣、鉀，合理減少食鹽的攝入量以限制鈉的攝入，也可以用鉀鹽代替碘鹽，調整膳食結構，合理膳食。

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基金項目：國家重點研發計劃項目“2型糖尿病智能優化綜合管理體系和社會經濟效益評價”（2018YF C1314100），廣東省自然科學基金項目（2018A0303130118），廣東省醫學科學技術研究基金項目（A2018487）。

作者簡介：吳為（1980—），男，漢族，甘肅平涼人，博士，副主任醫師。研究方向：食品膳食營養。

通訊作者：鄭嬋嬌（1989—），女，漢族，廣東茂名人，碩士，醫師。研究方向：食品膳食營養。