轻断食对人体健康的影响研究进展

封 铧,王 璇,2,李德文,邱 斌,黄凤洪,徐同成,2,*

(1.山东省农业科学院农产品研究所,山东省特殊医学用途配方食品工程技术研究中心,山东省农产品精深加工技术重点实验室,农业部新食品资源加工重点实验室,山东济南 250100;2.山东师范大学生命科学学院,山东济南 250014;3.济南市全福办事处农科院社区卫生服务站,山东济南 250100)

随着人们生活水平的不断提高,生活方式发生改变,逐渐进入“静坐”时代,另外随着可食用的食物种类不断增加,人们逐渐养成了暴饮暴食等不良饮食习惯,肥胖症发病率的增长趋势也越来越明显[1]。世界卫生组织人口调查结果显示,自1975年至2017年世界肥胖人数已增长近3倍;2016年,有超过19亿的成年人存在超重现象,有超过3.4亿名儿童和青少年存在超重或肥胖现象[2]。超重或肥胖是患非传染性疾病的极大风险因素,肥胖不但能够增加发生胰岛素抵抗和2型糖尿病的几率,还可能使其他慢性病的患病风险大大提高,如动脉粥样硬化、高血压和卒中、高胆固醇血症、高三酰甘油血症和某些疾病[3-6]。越来越多的证据表明即使适度的减轻体重(初始体重的5%～7%)也有助于降低糖尿病等非传染性疾病的风险参数[7-8]。所以,如何减肥进而减少相关并发症患病几率成为目前面临的一大难题,而轻断食饮食方式逐渐成为当前的研究热点。

本文综述了轻断食饮食方式对人体具有减肥减重、调节血糖血脂、改善胰岛素敏感性等积极影响,并对比中国传统养生方法“辟谷”,结合现有研究成果总结轻断食饮食存在的问题并展望。

1 轻断食定义

轻断食(the Fast Diet)是近年来在欧美等国家很流行的一种饮食方式[9],也称“5/2断食法”,这种饮食方式是由英国医学博士麦克尔·莫斯利发起的,是一种新的减肥方法,后经英国广播公司(BBC)科学栏目制作人Michael Mosley推广,成为改良后的“间歇性断食”,即每周中不连续的2 d每天只摄取500 kcal(女生)或600 kcal(男生)能量的食物,其余5 d自由饮食。间歇性断食是通过减少膳食热量的摄入来实现的,近年来许多研究者进行临床试验以验证间歇性断食的效果,并设计试验不同的饮食方式,如每周连续2 d进行55%～70%的热量限制[10-11]、每周随机4 d进行50%的热量限制[12]、每天交替进行70%、60%、45%和10%的热量限制[13]、每周进行70%的热量限制和随意饮食交替的模式[14]等。

2 轻断食对人体代谢及健康的影响

经现代医学和营养学专家研究表明,轻断食饮食方式可能对人体健康具有积极的影响,主要体现在减肥减重、调节血糖血脂、改善胰岛素敏感性、延缓衰老、改善肠道微生物群环境、减少患癌风险等。因此,轻断食是一种前景十分广阔的饮食方式。

2.1 对机体减肥减重的影响

轻断食干预对机体具有减肥减重作用。金娜娜等[15]以某企业超重人群(样本80人)为研究对象,以每周中不连续的2 d每日只摄入600 kcal能量,其余5 d自由饮食的方式对受试者干预60 d,并记录各项身体指标变化,研究结果表明受试者的身体重量以及体脂百分比与干预前相比较,均有显著降低(P<0.5)。Varady等[16]按照隔日断食的方式干预不同年龄段的受试者(样本121人),并进行了4组为期8周的试验,发现50～60岁的受试者相比其他年龄段的体重下降更显著(P=0.01),这与其他研究者的结论相符[17-19],且白种人比其他种族的体重减轻更显著(P=0.03)。另外毛丹丹[20]通过基因层面研究轻断食干预对肥胖人群(样本147人)减重的影响,使受试者接受每周2 d的饮食控制(能量600 kcal/d),干预5周后发现对PPARG基因rs1801282位点CC基因型的肥胖个体而言,在轻断食干预的基础上摄入大量鲜榨蔬果汁对减重效果有显著提高(P<0.05)。目前的研究主要针对受试者的饮食干预,并且研究的人群较少,时间较短,未来可以进一步研究饮食-基因相互作用的干预来控制减重的效果。

2.2 对血糖及胰岛素的影响

轻断食饮食方式对人体血糖具有一定影响。佟永清等[21]通过试验发现肥胖青少年普遍存在胰岛素抵抗问题,这与国内外文献报道[22-23]的结果相符合。张明国等[24]用每周中不连续的2 d每日只摄入600 kcal能量,其余5 d自由饮食的干预方法治疗耐糖量异常患者,6个月之后对受试者进行各项指标治疗前后对比,发现患者接受治疗后空腹的血糖以及用餐后2 h的血糖均显著降低(P<0.01),并且胰岛β细胞对胰岛素的敏感性得到有效改善[25],具有较好的临床治疗效果,这与Mattson等[26]和Harvie等[10]的研究结果一致。但是Barnosky等[27]研究表明虽然使用隔日禁食等间歇性饮食方式干预受试者后胰岛素敏感性得到持续改善,但血糖浓度并未降低,这可能受到研究对象和试验方案设计等多种客观因素的影响,为进一步确定是否效果显著,受试者的范围不应局限在糖尿病患者等具有代谢性疾病的人群。

2.3 对血脂的影响

脂肪肝、心脑血管等疾病的发生主要是由血脂异常导致的,大部分肥胖人群的血脂均处于异常状态。甘油三酯是人体内含量最高的脂类,可以作为能源物质分解后释放能量,但甘油三酯过多会导致脂肪含量增加从而引发各种身体健康问题。总胆固醇指血液中全部脂蛋白所含的胆固醇总量,动脉粥样硬化等疾病就是因为体内胆固醇含量过高引起的。唐文锐等[28]经34周干预试验研究发现,进食量为常规量70%的大鼠体内胆固醇水平均显著低于对照组(P<0.05),并发现这种饮食方式可以有效改善脂质谱和氧化-抗氧化平衡、抵抗动脉粥样硬化,发挥显著的积极作用。宋美金等[29]对肥胖男性青少年(样本7人)进行严格饮食干预,科学分配早中晚三餐能量摄入,分别为25%、40%、35%,经21 d干预后发现受试者的总胆固醇和甘油三酯含量显著下降(P<0.05)。朱兆君等[30]则通过对女大学生(样本24人)进行为期6周的饮食干预,实验发现每周不连续的2 d轻断食可以使体内的总胆固醇含量降低(P<0.05),但每周1 d轻断食身体各指标变化均不明显,这可能与受试者的个体水平、年龄及实验的长短有关。多项研究表明轻断食饮食可以降低机体内胆固醇含量,但效果的显著性不一,需要进一步确定试验的饮食方案,并对相关脂质综合分析。

2.4 对机体衰老的影响

免疫系统失调是机体衰老导致的最显著现象之一,包括免疫衰退和慢性炎症。而轻断食是一种有效且具有重复性的饮食干预方式,可以抗衰老、调节身体健康[31-32]。Choi等[33]研究发现长期禁食可以降低生物个体衰老的生物学速率,并通过功能性细胞代替受损细胞从而达到机体免疫衰老的效果,有助于缓解或者逆转各种自身的免疫疾病。有研究[34-35]表明,在大鼠实验中每隔1 d禁食会延长寿命,而且这种效果比每3～4 d禁食1 d更为明显。Catterson等[36]进行了果蝇试验发现短期禁食干预果蝇可抗衰老延长其寿命,但指出不建议在人类中进行禁食干预,有很多机制和影响亟需进行大量临床试验研究。Longo等[37]也经研究发现隔天禁食或每周两次低热量饮食可以影响衰老的整个过程,并不单是由于抑制特定的酶,但整个机理尚不清楚,需要进一步在模式生物体中进行广泛和确凿的试验,以了解作用的分子机制并证实其确实有效。目前对抗衰老效果的研究对象主要是动物,对人体的效果结论不够明确,需要进行大量的人体实验得以验证。

2.5 对肠道微生物群的影响

轻断食方式干预还会对机体肠道微生物群产生影响,损害新陈代谢和健康。Beli等[38]研究发现长期的间歇性禁食干预可以使肠道微生物群发生独特的变化,厚壁菌门数量增加,拟杆菌门和疣微菌门数量减少,产生的有益代谢产物能够阻止糖尿病性视网膜病变,但研究对象是粪便而不是肠道粘膜上的细菌,所以具有一定的局限性。同样Patterson等[39]也表明昼夜间歇进食和有规律的禁食引起的肠道菌群周期性变化有助于肠道菌群的多样性,并可以使肠道通透性降低,并因此导致全身炎症反应减弱,但研究对象样本小并且观察周期较短,仍需要进一步研究以确定对机体产生积极影响所需要的禁食周期。虽然肠道微生物群发生改变,但目前的研究并不能够明确指出微生物群与相关酶的作用效果,需进一步研究其机制。

2.6 对骨骼、睡眠的影响

此外轻断食饮食模式还可能对骨骼健康和睡眠具有一定影响。Bahijri等[40]研究发现禁食会影响甲状旁腺激素(PTH)的分泌,进而影响骨骼代谢。相关学者[41-43]发现了某些可能导致人体骨质疏松和骨折的危险因素,而间歇性禁食可以减少这些危险因素从而在改善骨骼健康方面发挥作用,但研究的样本数据较少,需要深入研究轻断食干预下对骨代谢的作用[44]。Gill等[45]研究发现,8岁以上的超重青年将禁食时间延长至14 h以上后,其睡眠满意度、就寝时的饱足感有所改善。同样有报告[46-47]指出夜间饮食与睡眠时间缩短和睡眠质量差有关,这会增加肥胖、糖尿病、心血管疾病和癌症的风险。Betts等[48]发现有规律地延长夜间禁食时间对睡眠时间或睡眠质量没有影响。睡眠质量受客观因素影响较大,需最大限度减少客观因素的影响。

2.7 对受试者后期身体健康的不良影响

虽然轻断食饮食方式对人们的健康带来积极影响,但也有部分研究发现,在试验期间有少部分受试者出现不良反应。朱兆君等[30]研究发现6周的饮食干预期间,尤其是每周2 d的受试者,有25%的人表示饥饿会使入睡时间推迟。Johnson等[49]把患有中度哮喘的患者(样本10人)作为研究对象,利用间歇性禁食方式进行干预,发现这种方式虽然可以有效改善哮喘症状,但有部分人在试验期间因饮食方案的影响会变得饥饿和烦躁,不利于试验的持续进行。Harvie等[10-11]对年轻超重女性通过限制能量摄入对体重影响的试验发现,在试验期间有部分受试者有不良的心理影响,包括感冒、便秘、头疼、缺乏注意力,脾气暴躁和挑食等。Varady等[50]利用一周内随机2 d减少热量摄入的方式干预受试者(样本32人)进行为期12周的试验时也发现,部分受试者在干预1周后出现了头疼症状,干预2周后出现便秘症状。但是这些研究中出现不良反应的人群占总体的小部分,并且随着试验时间的增长,情绪等不良反映会有明显改善。另外德国营养学会在研究中发现[51],轻断食并不适合长期的体重管理,也没有足够的证据来证明这种方式会对人体长期健康带来积极影响。所以如何让受试者临床试验中出现不良反应的程度达到最低,也是研究轻断食饮食方式的重要问题。

3 与中国辟谷的联系

“辟谷”也称“却谷食气”,是中国较为古老的养生方法[52]。中国传统辟谷的类型包括服气辟谷和服药辟谷两种。服气辟谷是指通过绝食、调整气息(呼吸)的方式来实现,其作用机制缺乏科学依据;服药辟谷又称柔性辟谷,是指在不吃主食(五谷)的同时,通过摄入植物多糖和膳食纤维来满足肠道内有益菌群的生长繁殖,从而达到“人菌共生、人菌平衡”的状态[53]。辟谷与轻断食均属于饮食控制疗法,两者都是通过改变饮食方式进而使身体变得更加健康[54-55],但是辟谷有自身的理论体系和特点,是以中医理论为基础,方法也源于中国,这明显区别于轻断食。

目前对辟谷的研究主要集中在服药辟谷的机理和应用上。如任青河等[56]通过对患有高血压的志愿者(样本30人)采用柔性辟谷饮食法研究发现,所有人员在试验期间的血压、BMI、体重、腰围等指标出现预期性下降,并且无明显主观不适合体征,证明该技术对协助改善高血压症状有一定效果。这与卢宁等[57]的研究结果一致。高大文等[58]探讨了柔性辟谷技术在糖尿病的早期预防和控制中的作用,证实其具有安全性和有效性。以上研究采用了中西医结合的方法对辟谷进行研究,证实此方法在医学领域具有一定的价值。但在使用辟谷饮食方式时,需要注意受试者的心理活动,以及受试的时间、地点,参与机构是否有良好的监控能力等[59],更重要的是辟谷是否会对人体产生副作用需要进一步研究。

4 存在的问题与展望

4.1 轻断食总体研究数据偏少

目前轻断食的研究仍处于初步阶段,以这种方式干预饮食呈现出可调节健康、改善机体机制的现象,可以预防多种疾病,但大量的数据来源于动物试验,人体临床试验的数据是有限的,并且表现出在禁食日期间,会产生强烈的饥饿感,对睡眠和体育活动的影响缺乏相关数据,无法得出明确结论[60]。

改良的禁食方案虽然可以影响体重,改善机体代谢健康,但是没有足够的证据来确定最佳的禁食方案,包括禁食间隔的天数、禁食日的能量限制等,因此,需要在大规模临床试验中得到证实,进一步确定功效以及机制。

4.2 轻断食研究者与受试者的依从性管理

在进行临床试验时,研究者和受试者的依从性是整个试验过程的重要环节[61-62],研究者的依从性[63]由于受到试验时间不足、方案复杂、研究经费不能保证等客观因素的影响,导致研究者的依从性下降。受试者的依从性[64-66]由于年龄、地域差异、教育水平等各方面因素难以控制,同时社会的支持、认同程度也可能影响受试者的依从性[67]。这就要求在临床试验之前,选择合适的研究者与受试者,才能从根本上提高轻断食的临床研究水平。

4.3 展望

如今人们已经意识到短期内限制热量的摄入对人体健康是有益的,但仍需要进行大规模的长期(时间一年以上)饮食干预试验,以正确评估这种饮食方式和各种代谢变化之间的关系,以及它们是否对机体的寿命有长期影响。未来的研究应综合客观地考虑能量摄入以及睡眠和能量消耗,并纳入不同人群,包括患有肥胖症和相关的健康疾病的受试者。如果证实有效,这种饮食方案可成为很有前景的改善人口健康状况非药物疗法,且能产生较为深远的影响。