不同宏量营养素供能比对健康人群心血管代谢性疾病风险因子、肠道微生态及宿主—菌群共代谢的影响

发布时间：2020-03-18 12:03

【摘要】：膳食脂肪摄入与体重及相关的心血管疾病及代谢性疾病发病风险因子的关系一直存在争议。一些观察性试验和干预时间较短的随机对照试验表明,在有代谢障碍的肥胖西方人群中,高脂肪低碳水化合物的膳食结构对受试者的体重和相应的心血管疾病风险因子,特别是糖代谢的主要指标产生了显著的积极作用。而高碳水化合物饮食,特别是大米被一些学者认定为引起代谢性疾病的罪魁祸首。因此,部分西方学者提出,应该将限制碳水化合物摄入而不是脂肪摄入作为最适合的营养干预手段来达到降低肥胖和相关慢病的发病率。实际上,我国在30年前碳水化合物占了能量摄入的70%左右,而代谢性疾病的发病率却远低于现在。为了明确膳食脂肪摄入和健康人体重变化、慢病发病风险因子之间的因果关系以及对菌群宿主共代谢的影响,本研究通过为期半年的全食供给随机对照试验,将307名健康非肥胖受试者随机分成三组,分别接受总脂肪和总碳水化合物比例不同的膳食(蛋白质供能比三组一样),探究这三种膳食对健康非肥胖志愿者体重及宿主-菌群共代谢的影响。我们发现:(1)接受低脂肪高碳水化合物(lower-fat,higher-carbohydrate,LF-HC)干预组的受试者在体重、腰围、部分血脂水平较另外两组显著降低,而糖代谢的主要指标在三组之间并未发现显著性差异。(第二章)(2)通过对六个月干预前后受试者的粪便样品进行16srRNA测序,发现在门水平上,Firmicutes的相对丰度在高脂肪低碳水化合物(higher-fat,lower-carbohydrate,HF-LC)组内显著降低,Baacteroidetes 的相对丰度在中脂肪中碳水化合物(moderate-fat,moderate-carbohydrate,MF-MC)组和 HF-LC 组内显著升高;在属水平上,Alistipes和Bacteroides的相对丰度在HF-LC组内显著升高;Faecalibacterium的相对丰度在HF-LC组中显著降低;而Blautia和Faecalibacterium的相对丰度在LF-HC组内显著升高。通过属水平和生化指标的关联性分析发现,Bateroides相对丰度的变化值和血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)及非高密度脂蛋白胆固醇(non high density lipoprotein cholesterol,non-HDL-C)的变化值呈正相关。而Blautia相对丰度的变化值和这几个胆固醇的变化值呈负相关。干预前后三组的肠型和整体结构多样性均无显著性变化。(第三章)(3)采用气相色谱/飞行时间质谱联用仪(gas chromatography/time-of-flight mass spectrometry,GC-TOFMS)平台定量检测六个月干预前后受试者粪便样品的宿主-菌群共代谢物,发现LF-HC组和HF-LC组在干预前后整体共代谢物有显著性差异。丁酸、3-吲哚丙酸在LF-HC组显著升高,而p-Cresol和吲哚显著降低。在HF-LC组,棕榈酸、花生四烯酸、硬脂酸、吲哚、吲哚乙酸显著升高,丁酸和戊酸显著下降。属水平和共代谢物的关联分析发现Bacteroides属在干预前后的变化值和棕榈酸,p-Cresol以及吲哚的变化值呈正相关,Faecalibacterium属的变化值同丁酸的变化值呈正相关,及Ruminococcus属的变化值和p-Cresol的变化值呈负相关。(第四章)(4)采用超高液相色谱三重四极杆质谱联用仪(ultraperformance liquid chromatography triple quadrupole mass spectrometry,UPLC-TQS)平台定量检测六个月干预前后受试者粪便样品胆汁酸谱,发现HF-LC组的总胆汁酸、次级胆汁酸、非结合型胆汁酸、牛磺胆汁酸在干预后显著升高。同时,HF-LC组总胆汁酸和次级胆汁酸在干预前后的变化值与LF-HC组存在显著性差异。胆汁酸与菌群属水平的关联分析发现,Alistipes属的相对丰度在干预前后的变化值同粪便上清液中总胆汁酸、非结合型胆汁酸在干预前后的变化值呈显著正相关;Bacteroides属的相对丰度在干预前后的变化值同粪便上清液中的总胆汁酸、非结合型胆汁酸、脱氧胆酸变化值呈显著正相关。(第五章)综上所述,本文通过一项为期半年基于健康人的随机全食物供给试验,从测量学指标、生化指标、肠道菌群组成、宿主-菌群共代谢物方面探究了不同宏量营养素比例(特别是碳水化物和脂肪的比例)的膳食对中国健康人群的影响,我们的结果表明传统的低脂肪高碳水化物饮食在保持体重、脂代谢指标以及宿主-菌群共代谢物等指标上都优于高脂肪低碳水化物饮食。本试验的结果不支持白米饭是导致中国人代谢病的“元凶”,也不支持通过“限制碳水化合物摄入,取消总脂肪摄入”来改善中国居民持续上升的肥胖及慢病的发病率。
【图文】：

２．２．１试验设计逡逑本研究是一项为期六个月的多中心三臂随机对照全食物供给试验，用于评估逡逑在经历营养转变的中国，改变膳食脂肪和碳水化合物对年轻非肥胖健康受试者体逡逑重变化及其相关风险因子的影响，旨在回答不同宏量营养素比例的膳食，特别是逡逑传统的低脂肪高碳水化合物的饮食还是西方的高脂肪低碳水化合物的饮食更适逡逑合中国健康人。本试验经过三次筛选访视和为期一周的预干预从１１４５名潜在受逡逑试者中选出了邋３０７名健康非肥胖受试者，，随机分成三组，向其提供包括一日三餐逡逑以及饮品在内的所有食物。干预膳食设置了总能量相同，而碳水化合物、脂肪供逡逑能比不同的三个梯度来模拟近三十年来我国脂肪和碳水化合物摄入的变化。试验逡逑期间，研究人员向受试者提供包括饮品在内的所有食物，每个月收集受试者的测逡逑量学指标、血液和粪便。试验的计划时间表、检测安排和概述分别见图２－２－１，逡逑表邋２－２－１邋和图邋２－２－２。逡逑

浙江大学博士学位论文逦第二章不同宏量营养素组成对中国健康人群体重及相应风险因子的影响逡逑逦—随机对照全食供给试验逡逑Ａ邋Ｏｖｅｒａｌｌ邋Ｍｅａｎ邋Ｃｈａｎｇｅ逦Ａ邋■■■邋ＬＦ－ＨＣ邋Ｄｉｅｔ邋—ＭＦ－ＭＣ邋Ｄｉｅｔ邋ＨＦ－ＬＣ邋Ｄｉｅｔ逡逑
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R151.41;TS201.4

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