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慢性腎病膳食營養素干預研究進展

2021-09-10 07:22:44李琴琴溫敏侯丹平王正平
中國食物與營養 2021年3期

李琴琴 溫敏 侯丹平 王正平

摘?要:營養不良已成為慢性腎病發病和死亡的一個重要原因,營養治療通過調整膳食營養素改善患者營養狀況、提高患者生活質量,對慢性腎病的發展具有重要意義。本文結合相關指南及近期發表的研究論文,綜述了膳食營養素對慢性腎臟疾病的影響,旨在為腎病患者膳食營養的合理配制和臨床上的具體實施提供參考。

關鍵詞:慢性腎病;膳食營養素

全球慢性腎臟病(CKD)患病率約為14.3%,并以每年8%的速度增長,其中,我國CKD患病率約為10.8%[1-3]。營養治療是CKD治療的有效手段,本文結合腎病相關營養指南及近期研究進展,論述各類營養素對CKD的影響,為CKD營養治療具體實施提供科學依據。

1?CKD患者營養狀況

營養不良在CKD患者中普遍存在,GFR低于 35 mL/min/1.73 m2患者中有45%~64% 發生不同程度的營養不良,而終末期腎臟病患者營養不良的發生率高達80%[4]。CKD患者普遍存在能量攝入不足現象,能量攝入不足是不良預后的重要預測因子。造成CKD患者營養不良的因素很多,如(1)由于體內尿毒癥毒素的累積,患者長期食欲不振導致熱量-蛋白質攝入受限;(2)蛋白分解過快、消耗、丟失過多;(3)尿毒癥內分泌功能紊亂等。CKD患者營養不良與預后不良和死亡率增加有關。對CKD患者進行合理的營養干預,減少代謝產物蓄積,并滿足機體對營養物質的需要,預防和改善營養不良,對提高患者的生活質量,降低死亡率有重要意義[5]。充足的能量攝入有助于維持或改善CKD患者各項生理指標。早期CKD患者的能量供給應≥35 kcal/(kg·d),以維持氮平衡[6]。對于CKD 4~5期的患者,能量攝入建議為:60歲以下35 kcal/(kg·d)、60歲及以上30~35 kcal/(kg·d)[7]。

2?營養素與CKD

2.1?蛋白質

限制膳食中蛋白含量是CKD治療的核心內容,其主要目的是維持CKD患者良好的營養狀態,并降低其體內含氮代謝廢物的堆積,延緩CKD進展[8]。美國腎臟病基金會在K/DOQI指南中指出,CKD 1~4期糖尿病患者蛋白質推薦攝入量為0.8 g/(kg·d),其中50%~75%為優質蛋白。美國糖尿病學會也指出,對于非透析的慢性腎病患者蛋白質攝入量應大約為0.8 g/(kg·d),更高的蛋白質攝入[蛋白質供能比超過20%或>1.3 g/(kg·d)]會增加蛋白尿、加速腎功能損傷、提升心血管疾病病死率。由于透析治療會造成蛋白質和氨基酸損失(每次損失10~12 g),透析患者蛋白質的攝入量需有所增加以保證最佳的代謝平衡。根據我國2017年發布的《慢性腎臟病患者膳食指導》(WS/T 557—2017),CKD 1~2期患者,蛋白質攝入推薦量為0.8~1.0 g/(kg· d)[其中包含0.8 g/(kg·d)];CKD 3~5期未進行透析治療的患者,蛋白質攝入推薦量為0.6~0.8 g/(kg· d)。對于血液透析及腹膜透析患者,蛋白質攝入推薦量為1.0~1.2 g/(kg·d),當合并高分解代謝性疾病時,蛋白質攝入推薦量增加到1.2~1.3 g/(kg· d),其中至少50%來自優質蛋白質。

在蛋白質限量范圍內,優先選擇攝入高生物價的蛋白質,如乳類、蛋類、瘦肉等,有利于糾正負氮平衡,防止營養不良的發生。研究發現,CKD患者通常存在動物優質蛋白質(牛奶、雞蛋、瘦肉等)比例過低,植物蛋白比例過高的現象,不利于維持CKD患者正氮平衡[9]。動物優質蛋白具有較高的蛋白質與磷的比率,有助于達到CKD患者蛋白質的目標攝入量,改善預后[10]。乳清蛋白作為公認的優質蛋白補充劑,具有較高的生物價、蛋白質功效比值及凈利用度,是臨床營養治療中重要的蛋白質來源[11]。雞蛋是一種廉價、容易獲得且高質量的蛋白質來源,其生物學價值(100)僅次于乳清蛋白(104),且富含支鏈氨基酸——亮氨酸,有助于預防CKD患者機體肌肉丟失[12]。值得注意的是,動物蛋白中往往含有較高的甘氨酸、丙氨酸、精氨酸和脯氨酸,這些氨基酸能夠增加腎血流量和GFR,而較高的GFR和腎血流量與蛋白尿和尿毒癥的發生呈正相關。此外,動物來源的富含蛋白質的食物含有其他成分,如嘌呤、潛在的腎酸負荷和晚期糖基化終末產物(AGEs),這些物質可能會增加代謝過程中的氧化應激、炎癥和腎臟損傷[13]。

與動物蛋白相比,植物蛋白(尤其是豆類及其制品)不僅生物效價高,還能同時攝入其他對腎臟有益的活性成分,如大豆異黃酮、磷脂、膳食纖維、低聚糖等,可在改善CKD患者腎功能方面有效地替代動物蛋白[14]。臨床研究發現,患者攝入動物蛋白(熟牛肉)3周后腎臟血漿流量、GFR和腎臟白蛋白清除率增高,并伴有血管擴張效應;而攝入大豆蛋白后,患者腎臟血漿流量、GFR和腎臟白蛋白清除率下降,腎功能有所改善[15]。動物實驗表明,與酪蛋白(牛奶來源)相比,大豆蛋白飼養的腎切除大鼠存活時間更長,蛋白尿更少,腎臟組織損傷更輕,證明了大豆蛋白在腎臟保護方面的優越性[16]。大豆蛋白的腎臟保護作用可能與其降低血清肌酐、血磷、血脂和蛋白尿水平有關。除大豆蛋白外,豌豆蛋白也具有降低血壓、預防腎損傷發生的作用,是CKD患者可選擇的優質植物蛋白來源[17]。因此,CKD患者膳食中最好同時含有優質動物蛋白及植物蛋白,有助于在維持正氮平衡的同時,降低動物蛋白食物中其他成分對腎臟產生的不利影響。

2.2?脂肪

CKD患者的典型特征是脂質代謝紊亂,包括甘油三酯、低密度脂蛋白(LDL)和總膽固醇水平顯著升高,高密度脂蛋白(HDL)水平降低等[18]。脂質代謝紊亂引發的高脂血癥、心血管疾病等是CKD患者常見的并發癥,增加患者死亡率。因此,在滿足能量需求的同時,CKD患者應合理地攝入脂肪,緩解或糾正脂質紊亂狀態。歐洲臨床營養和代謝學會(ESPEN)建議CKD患者膳食總脂肪供能比不高于30%,膽固醇攝入量不超過300 mg/d[19]。

脂質代謝異常導致血脂譜異常,通常以飽和脂肪酸(SFA)過量和多不飽和脂肪酸(PUFAs)不足為特征。心源性猝死是血液透析人群中常見的單一死亡原因,而透析初期患者血清總SFA每增加0.1%,心源性猝死的幾率增加1%[20]。此外,SFA的過量攝入會增加CKD患者高蛋白尿和腎功能損傷的風險[21]。ESPEN建議飽和脂肪的供能比應低于10%。膳食SFA主要來源于豬、牛、羊等動物性脂肪以及奶酪、黃油等,CKD患者應該合理控制以上食品的攝入。

研究表明,CKD 3~5期患者腎功能下降與其血漿單不飽和脂肪酸(MUFA)-油酸(OA,C18∶1 n-9)水平升高有關,且神經酸(C24∶1 n-9)是5期CKD患者死亡的最強預測因子[22]。透析患者紅細胞膜OA含量與甘油三酯水平呈正相關,與高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平呈負相關,降低OA水平是減少維持性血液透析患者心血管疾病形成的必要措施[23]。進一步研究表明,CKD患者血清MUFA 水平的升高主要與其內源性合成增加相關[24]。膳食OA的主要來源是橄欖油(70%以上)、山茶油(70%以上)和菜籽油(56%左右)。其中,橄欖油作為地中海飲食中脂肪的主要來源,富含具有抗炎、清除自由基和抑制晚期糖基化終末產物的酚類化合物(占油的0.5%~1.5%)。Silva等[25] 通過連續6周的雙盲實驗發現,膳食橄欖油可降低尿液中CKD相關的生物標志物水平,降低CKD的發生風險。然而,目前尚無關于山茶油、菜籽油對CKD影響的報道,膳食MUFA對CKD發生發展中的作用也需要進一步研究。

亞油酸(LA,C18∶2)是膳食中主要的ω-6PUFA,存在于玉米油、花生油和大豆油等多種食用油中。LA攝入不足與腎臟疾病發生的風險有關,其益腎機制包括降低總膽固醇、甘油三酯水平、升高HDL水平,進而改善血脂譜[26]。然而,過度攝入ω-6PUFA,可能會通過合成促炎介質二十烷類化合物,誘發或加劇機體炎癥反應,增加心血管疾病風險[27]。ω-3PUFA可以對抗SFA和ω-6PUFA的促炎作用,減緩CKD的進展。膳食ω-3PUFA主要包括α-亞麻酸(ALA,C18∶3)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。膳食植物油如亞麻籽油、紫蘇油、核桃油等是ALA的良好來源。流行病學研究表明,富含ω-3PUFA的飲食可顯著降低成人CKD的風險,并延緩健康老年人GFR的下降[28-29]。動物研究表明,亞麻籽油(富含LA)可延緩腎病小鼠早期纖維化進展,減輕腎臟損傷[30]。人體由ALA合成EPA和DHA的能力有限,膳食EPA、DHA直接來源主要是海產品或其膳食補充劑(如魚油)。直接補充EPA或DHA可提高CKD患者血清HDL水平,改善血脂異常,也可通過抑制氧化應激和炎癥反應降低腎移植患者腎功能障礙和心血管疾病發生的風險,延長患者存活時間[31]。因此,將補充ω-3PUFA作為CKD患者飲食治療常規方案的一部分,有利于改善他們的生活質量,降低死亡率。

2.3?碳水化合物

碳水化合物是主要的供能營養素,K/DOQI指南建議,CKD患者在合理攝入總能量的基礎上,保證碳水化合物的攝入量占能量供應的55%~60%。低碳水化合物(即高蛋白/脂肪)飲食會增加GFR,導致腎小球高濾過或腎臟損傷[32]。同時,應限制高能量、低營養碳水化合物加工食品(如餅干、糕點)的攝入,因為它們往往含有大量的添加糖,不利于血糖的控制。血糖過高會促進氧化應激和炎癥因子的大量釋放,并加速GFR的降低速度,加劇腎損傷[33]。不同食物的血糖生成指數(GI)值不同,GI值越高,對血糖的影響越大。CKD患者可選擇低GI的食物如糙米、雜豆等來控制餐后血糖,減緩腎損傷。對于糖尿病CKD患者可以選擇含有帶糖的加工食品,但不可長期、大量食用。因為長期食用人工甜味劑如糖精、阿斯巴甜對正常腎功能產生不利影響[34]。大多數水果和蔬菜的GI較低,但富含果糖,過量的果糖攝入會促進包括胰島素抵抗、血脂異常和高血壓等代謝綜合征的發生,這些因素與CKD風險增加相關。Gersch等[35]研究顯示,高果糖(60%果糖)飲食大鼠蛋白尿排泄增加,血清尿素氮和肌酐水平增加,腎水腫和腎損傷嚴重。因此,CKD患者盡可能選擇天然且GI值較低的食物或者將高GI與低GI的食物合理搭配,使膳食總GI值在合理的范圍,以便控制餐后血糖,延緩腎臟損傷。

膳食纖維攝入不足會導致CKD患者腸道菌群失調,全因死亡率增加。Rossi等[36]發現,飲食中的蛋白質/纖維比值與尿毒癥毒素呈正相關。低纖維的飲食會增加CKD患者腸道產生尿毒癥分子,如對甲酚、吲哚硫酸鹽、三甲胺-N-氧化物,進而增加腎臟疾病發生的風險。適當的膳食纖維攝入可通過增加腸道氮的排泄降低CKD患者血清尿素水平,保護腎功能。Gopinath等[37]經過5年隨訪發現,膳食谷類纖維(主要為燕麥片和全麥面包)可顯著降低參與者發生中度CKD的風險。此外,抗性淀粉可通過捕獲氨,提高糞便銨,從而減少CKD患者和動物體內含氮廢物的積累,降低CKD風險[38]。研究表明,醫源性因素或尿毒癥可能導致腎臟疾病患者腸道菌群失調,是引起慢性腎病及其并發癥的潛在因素[39]。菊粉和低聚果糖作為腸道有益菌的能量來源,可通過促進雙歧桿菌、乳酸菌等有益菌增殖,調節腸道菌群結構,降低CKD患者尿毒癥毒素的累積[40]。同時,這些益生菌酵解纖維素可以產生短鏈脂肪酸(SCFA),特別是醋酸、丙酸、丁酸,這類分子可被腸道上皮細胞吸收并作為其能量來源。已有的研究表明,SCFA可通過減輕細胞氧化應激,減少凋亡并促進自噬起到腎臟保護作用[41]。K/DOQI建議膳食纖維攝入量為20~30 g/d,對于膳食不能滿足的患者可以選擇天然的膳食纖維補充劑以達到膳食纖維的攝入目標。

2.4?礦物質

礦物質代謝紊亂普遍存在于CKD患者中,與終末期腎病透析患者較高的死亡率有關。隨著腎功能的下降,腎臟對鈉、鉀、磷等礦物質的排泄能力減弱,從而使血清鈉、磷、鉀等水平升高,增加CKD的風險[42]。

蛋白尿與膳食鈉攝入量密切相關,過量的鈉和水同時也是導致動脈高血壓、水腫、心力衰竭以及氧化應激增加的原因之一[43]。限鈉飲食可增強血管緊張素轉化酶抑制劑、血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑的療效,控制血壓和尿蛋白排泄量,降低CKD患者發生心血管事件的風險[44]。ESPEN推薦鈉攝入量為1.8~2.5 g/d(相當于膳食鹽4.5~6.3 g/d)。除食用鹽外,許多調味料(如醬油、魚露)中含有高水平的鈉,應注意減少食用。

CKD患者腎臟鉀排泄能力受損導致鉀離子代謝紊亂,特別是在腎小管功能紊亂和GFR低的患者中。高鉀血癥是CKD患者常見的并發癥,與更高的病死率和惡性心律失常發生率相關[45]。ESPEN建議CKD 患者限制鉀的攝入不超過3 g/d。水果、蔬菜、肉類、家禽和魚類是鉀的重要來源,但此類膳食營養素含量豐富,不可避免。因此,CKD患者盡量挑選鉀含量較低的水果和蔬菜,如梨、葡萄、洋蔥、胡蘿卜等。另外,鹽替代品、食品添加劑(如氯化鉀、乳酸鉀和磷酸鉀等)和防腐劑是鉀的重要隱藏來源,如熟肉中含有鉀防腐劑,每攝入100 g的熟肉可能同時攝入300~575 mg的鉀,會顯著升高患者血清鉀水平,對CKD患者產生不利影響[46]。

腎病患者往往會伴有高磷血癥,特別是在膳食磷不受限制的情況下。高磷血癥會導致繼發性甲狀旁腺機能亢進,動脈和心臟瓣膜鈣化,是CKD患者死亡的獨立危險因素[47]。在慢性腎病初期階段就應該開始控制磷攝入量,ESPEN推薦CKD患者磷攝入量為 800~1 000 mg/d。當出現高磷血癥時,磷攝入量應控制在800 mg/d以下。隨著CKD的進展,僅膳食限制可能無法控制血磷水平升高,還需要使用磷結合劑[48]。蛋白質是磷的重要來源,臨床研究證明植物性食物(植物蛋白)中的磷生物利用度低,有助于降低凈磷負荷。然而,為了限制磷而過度限制蛋白質攝入量可能會增加CKD患者營養不良的發生率和死亡風險。因此,推薦選擇低磷/蛋白質比的食物,如雞蛋、豆奶、牛肉等[49]。值得注意的是,與膳食中的有機磷相比,食品添加劑中的無機磷更容易被吸收,并且顯著增加CKD患者凈磷負荷,應限制含有較高無機磷(如碳酸飲料等)產品的攝入量。Sullivan等[50]發現,終末期腎病患者限制食用含磷的食品添加劑后,血清磷水平降低了0.6 mg/dL,相對死亡率降低了5%~10%。

2.5?維生素

CKD患者的食物攝入量及腸道吸收隨GFR的降低而減少,容易出現維生素缺乏。此外,透析導致水溶性維生素(維生素B、維生素C以及葉酸)大量丟失。富含維生素C的新鮮水果和蔬菜也含有豐富的鉀,限鉀飲食會減少維生素C的攝入。因此,CKD患者需注意水溶性維生素的補充,建議維生素C的攝入量為75~90 mg/d,同時需攝入1~5 mg/d的葉酸。

血管鈣化是CKD發生發展過程中的獨立危險因素,脂溶性的維生素D和維生素K缺乏會使CKD患者血管鈣化的風險增高[51]。腎損傷常伴有維生素D3的合成能力減退,影響鈣的吸收。CKD患者維生素K缺乏主要是膳食維生素K攝入不足引起的,因為被限制的富含鈉(奶酪)和鉀的食物通常也富含維生素K。維生素K的推薦攝入量為0.09~0.12 mg/d。維生素K主要來源于卷心菜、菠菜、泡菜、大蔥、豆油、奶酪、納豆。此外,磷結合劑(司維拉姆)可能同時結合脂溶性維生素,進而導致脂溶性維生素缺乏,加速血管鈣化[52]。適當補充維生素D和維生素K可調節鈣磷代謝,減輕CKD患者血管鈣化發生的風險。

2.6?膳食生物活性物質

膳食中的生物活性化合物,如多酚、黃酮、甾醇等因其重要的生物效應而備受關注,其中多酚與CKD的研究最為廣泛。多酚存在于葡萄、紅酒、石榴、姜黃和蔓越莓等食物中。研究表明,多酚類對腎臟的保護機制可能與其減少氧化應激、抗炎、增強腸道屏障完整性、促進腸道益生菌并抑制尿毒癥毒素相關菌群增殖等有關[53-54]。

3?結語

飲食是影響CKD易感性及其進展的重要環境因素,也是最易確定和控制的因素之一。堅持健康飲食模式可以降低CKD的發病率。營養治療通過對膳食營養素數量和質量上的調整,可滿足CKD患者能量和營養需求,糾正其營養和代謝失衡,緩解臨床癥狀并延緩腎臟疾病的進展,提高患者預后質量及生存率。本文綜述各類營養素的攝入量及食物來源選擇,為CKD患者膳食營養具體實施提供參考,為不同營養素在CKD營養治療中的作用提供理論依據,同時,也為特殊醫學用途食品-(腎病專用)的研發提供思路。然而,部分營養素(如SFA、MUFA、反式脂肪酸)及膳食中的生物活性物質對CKD患者營養治療的療效及針對性的干預措施還不完善,需要更進一步的探究。

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