科研动态｜BM：全谷物类食物摄入与2型糖尿病风险的前瞻

铸造小虎

孙祺博士，布莱根妇女医院、哈佛大学医学院、哈佛大学陈曾熙公共卫生学院营养系副教授。主要研究方向为2型糖尿病、肥胖和心血管疾病相关的生物医学风险因素，包括膳食生物标志物。目前在国际权威杂志上发表百余篇SCI论文，发表于N Engl J Med、JAMA、BMJ、Circulation、Ann Intern Med、Diabetes Care、Diabetes等杂志。


引言
全谷物由于富含纤维、抗氧化剂和有益植物化学物质而广泛被认为是健康食品[1]。已有的人体试验研究已经表明富含全谷物的饮食在减少脂肪量、增加静息代谢率、促进负能量平衡、增加胰岛素敏感性、改善血脂和减少全身炎症方面的潜力[2-6]。此外，流行病学研究表明，食用全谷物与患几种主要的慢性疾病（包括2型糖尿病、心血管疾病、肥胖和某些癌症）的风险呈负相关关系[7-9]。到目前为止，大多数的观察性研究都是将所有谷物食品中的全谷物成分的摄入总和作为全谷物摄入量。取决于全谷物食物的定义以及全谷物成分的具体含量，这样的算法可能会把一部分精制谷物也纳入到全谷物的计算之中[10]。另外，单独的全谷物食物通常含有不同数量的膳食纤维、抗氧化剂、镁和植物化学物质[11-13]，可能会导致不同类型的全谷物食物有不同的血糖生成指数以及潜在的对心血管代谢的不同影响。因此，关注单独的尤其是几种常见/常吃的全谷物食物（如全谷物早餐麦片、燕麦片、黑面包、糙米、爆米花、小麦胚芽、添加麸皮）摄入量与2型糖尿病的关系是很有必要的。

最新发现
2020年7月8日哈佛大学公共卫生学院孙祺教授团队的胡洋博士等在国际权威期刊《BMJ》上发表了关于在美国成年人中总的和单独的全谷物食物摄入量与患2型糖尿病风险的研究论文。该研究发现，较多地食用全谷物类和几种常见的全谷物类食物，包括全谷物早餐麦片、燕麦片、黑面包、糙米、添加麸皮和小麦胚芽，与较低的2型糖尿病风险显著相关[14]。

研究设计
该研究的研究对象来自美国的三个前瞻性队列研究，即护士健康研究（Nurses’ Health Study, 1984-2014）、护士健康研究II（Nurses’ Health Study II, 1991-2017）和健康专业人员随访研究（Health Professionals Follow-Up Study, 1986-2016）。该研究排除了在基线被诊断为2型糖尿病、心血管疾病(包括非致死性心肌梗死、致死性冠心病、致死性和非致死性中风)或癌症的研究对象，未回复半定量食物频率问卷或基线总能量摄入异常（护士健康研究和护士健康研究II中能量摄入<500或>3500千卡/天，健康专业人员随访研究中能量摄入<800或>4200千卡/天）的研究对象、患有未确诊的2型糖尿病和仅完成基线问卷的研究对象。最终，158,259名女性和36,525名男性被纳入该研究。在1984年，研究人员通过半定量食物频率问卷来收集研究对象在过去一年中的饮食情况。研究对象被问及在过去的一年里，他们平均食用问卷中列出的每种食物的频率（涵盖了从一个月不多于一次至每天不少于六次9种频率），以及预先规定的标准份量分别是多少。在1986年更新了膳食信息，此后每四年更新一次，问卷内容相似但有所扩展。其中，被认为是全谷物的食物和成分包括：全麦和全麦面粉，全燕麦和全燕麦面粉，全玉米和全玉米粉，全黑麦和全黑麦面粉，全大麦，干小麦（布格麦），荞麦，糙米和糙米面粉，爆米花，苋菜籽和洋车前子壳。同时，研究人员每两年发送一次随访问卷，用来收集和更新疾病的发生情况以及生活方式和个人风险因素，包括吸烟情况、维生素补充剂的使用情况、饮酒情况、绝经状态、绝经后激素的使用情况（仅护士健康研究和护士健康II涉及），体重，医生诊断的高血压和高胆固醇血症以及其他变量。通过随访问卷确定自我报告为2型糖尿病的患者，并通过一份有效的补充问卷确认诊断。使用多变量调整的Cox比例风险模型计算单独的全谷物食物和总全谷物摄入量与2型糖尿病风险之间的风险比（hazard ratio, HR）和95%可信区间（95% incidence interval, 95% CI）；使用样条回归（cubic spline regression）评估全谷物和单独的全谷物食物摄入量与2型糖尿病风险之间是否存在剂量-反应关系。

研究结果
与全谷物摄入量较低的研究对象相比，平均来看，全谷物摄入量较高的研究对象年龄较大，多为白人，较瘦，多服用多种维生素，较多地进行体力活动，多不吸烟。他们的高血压患病率和糖尿病家族史发生率更低，饮食质量更高，空腹血糖筛查较为频繁。
在调整了生活方式和饮食风险因素后，总的全谷物摄入量最多的研究对象比摄入量最低的研究对象患2型糖尿病的风险低29%（95% CI, 26%-33%）。与单独的全谷物食物摄入量低于一个月一份的研究对象相比，每天食用一次或更多的全谷物冷早餐麦片，黑面包和爆米花的研究对象患2型糖尿病的综合HR（95% CI）分别为0.81（0.77-0.86），0.79（0.75-0.83）和1.08（1.00-1.17）。与摄入量低于一个月一份的研究对象相比，一周食用两次或更多的燕麦片，糙米，添加麸皮和小麦胚芽的综合HR（95% CI）分别为0.79（0.75-0.83），0.88（0.82-0.82），0.85（0.80-0.90）和 0.88（0.78-0.98）。
样条回归显示，全谷物摄入量与2型糖尿病风险之间存在非线性的剂量-反应关系 （P<0.001）。在每天摄入两份以上全谷物食物，约0.5份全谷物冷早餐麦片和黑面包的情况下，2型糖尿病风险降低的速率趋于稳定（P<0.001）。此外，爆米花的摄入量与患2型糖尿病风险的关系呈J型，即直到每天摄入多于一份的爆米花，否则2型糖尿病的发病率没有明显上升。
通过分层分析发现，与超重（BMI, 25-30kg/m2）或肥胖（BMI≥30kg/m2）的研究对象相比，较高的全谷物摄入量与2型糖尿病风险的负相关关系在较瘦（BMI<25kg/m2）研究对象中更强。然而，这些关联在不同的体育活动水平、家族糖尿病史或吸烟状况上没有显著差异。

研究意义
该研究表明较高的全谷物和几种常见的全谷物食物（包括全谷物早餐麦片，燕麦片，黑面包，糙米，添加麸皮和小麦胚芽）摄入量与患2型糖尿病的风险降低显著相关。该研究的这些发现进一步支持了当前的建议，即增加全谷物摄入量可以作为预防2型糖尿病的健康饮食的一部分。

本研究的局限性
尽管在研究中已经控制了生活方式风险因素和饮食质量可能带来的影响，但在观察性研究不能排除剩余混杂或未测量的混杂。
该研究同时研究了七种全谷物食物与2型糖尿病风险的相关性，这种多重比较可能会导致假阳性结果。但是在用保守的Bonferroni校正调整了三个队列的多样性之后，来自三个队列的结果仍然是一致的。
本研究纳入的三项队列绝大多数参与者都是白种人，可能限制了研究结果在其他具有不同特征的人群中的应用。

参考文献
[1] Slavin J. Whole grains and human health. Nutr Res Rev 2004;17(1):99-110. doi: 10.1079/NRR200374
[2] Kristensen M, Toubro S, Jensen MG, et al. Whole grain compared with refined wheat decreases the percentage of body fat following a 12-week, energy-restricted dietary intervention in postmenopausal women. J Nutr 2012;142(4):710-6. doi: 10.3945/jn.111.142315
[3] Karl JP, Meydani M, Barnett JB, et al. Substituting whole grains for refined grains in a 6-wk randomized trial favorably affects energy-balance metrics in healthy men and postmenopausal women. Am J Clin Nutr 2017;105(3):589-99. doi: 10.3945/ajcn.116.139683
[4] Vanegas SM, Meydani M, Barnett JB, et al. Substituting whole grains for refined grains in a 6-wk randomized trial has a modest effect on gut microbiota and immune and inflammatory markers of healthy adults. Am J Clin Nutr 2017;105(3):635-50. doi: 10.3945/ajcn.116.146928
[5] Katcher HI, Legro RS, Kunselman AR, et al. The effects of a whole grain-enriched hypocaloric diet on cardiovascular disease risk factors in men and women with metabolic syndrome. Am J Clin Nutr 2008;87(1):79-90. doi: 10.1093/ajcn/87.1.79
[6] Pereira MA, Jacobs DR, Jr., Pins JJ, et al. Effect of whole grains on insulin sensitivity in overweight hyperinsulinemic adults. Am J Clin Nutr 2002;75(5):848-55. doi: 10.1093/ajcn/75.5.848
[7] Mellen PB, Walsh TF, Herrington DM. Whole grain intake and cardiovascular disease: a meta-analysis. Nutr Metab Cardiovasc Dis 2008;18(4):283-90. doi: 10.1016/j.numecd.2006.12.008
[8] de Munter JS, Hu FB, Spiegelman D, et al. Whole grain, bran, and germ intake and risk of type 2 diabetes: a prospective cohort study and systematic review. PLoS Med 2007;4(8):e261. doi: 10.1371/journal.pmed.0040261
[9] Aune D, Chan DS, Lau R, et al. Dietary fibre, whole grains, and risk of colorectal cancer: systematic review and dose-response meta-analysis of prospective studies. BMJ 2011;343:d6617. doi: 10.1136/bmj.d6617
[10] Franz M, Sampson L. Challenges in developing a whole grain database: Definitions, methods and quantification. J Food Compos Anal 2006;19 doi: 10.1016/j.jfca.2005.12.010
[11] Kamal-Eldin A, Laerke HN, Knudsen KE, et al. Physical, microscopic and chemical characterisation of industrial rye and wheat brans from the Nordic countries. Food Nutr Res 2009;53 doi: 10.3402/fnr.v53i0.1912
[12] Slavin JL. Mechanisms for the impact of whole grain foods on cancer risk. J Am Coll Nutr 2000;19(3 Suppl):300S-07S. doi: 10.1080/07315724.2000.10718964
[13] Slavin J. Why whole grains are protective: biological mechanisms. Proc Nutr Soc 2003;62(1):129-34. doi: 10.1079/PNS2002221
[14] Hu Y, Ding M, Sampson L, et al. Intake of whole grain foods and risk of type 2 diabetes: results from three prospective cohort studies. BMJ 2020;370:m2206


科研动态-即时采访



1
感谢您的科研分享并接受营养青年会（ICNYSN）的即时采访。该研究为预防2型糖尿病提供了饮食上的指导。请问您认为糖尿病患者在选择全谷物食物的时候应该注意些什么？有哪些“坑”应该避免？

本次研究针对的是健康人群的膳食选择和新发糖尿病之间的关系。我们之前的研究表明多食用全谷物对糖尿病人预防新发心脏病和死亡也是很帮助的。我个人认为糖尿病患者在考虑全谷物的时候可以考虑以下几点。第一是选择什么样的全谷物。有一些产品虽然是基于全谷物，但是有可能添加了糖分或者不好的油脂（比如饱和脂肪）来改善口感。所以在选择全谷物产品的时候要考虑是不是添加了这些成分。第二是即便是全谷物，也未必是吃得越多越好。我们目前的研究也表明超过了一定的量，风险没有进一步降低。糖尿病患者中是否存在这样的剂量反应关系还不清楚。第三是全谷物不是神药，不能只靠吃全谷物来维持健康。其他的有益的食物，比如蔬菜水果坚果等等以及健康的生活方式也是非常重要的。最后是如果没有吃全谷物的习惯，刚开始可以少量添加到自己的膳食里面，逐渐增加数量。建议的摄入量是全谷类食物占到全部谷类摄入的至少50%。比如说过去一直吃白米饭，可以逐渐掺入糙米或者小米。一直吃精粉面条的可以尝试掺入全谷物面粉等等。总之找到适合自己的，可持续性的办法来增加全谷物的摄入。

2
通常认为爆米花米花因含有不低的糖分和热量而对人体是有害的，请问您怎样看待该研究中的每天摄入低于1份的爆米花与2型糖尿病风险降低有关？

爆米花是从玉米粒通过加热制作的一种全谷物食品。在不添加其他成分的情况下，爆米花的营养成分和升糖指数还是相当不错的。可惜在市场上畅销的爆米花产品很多是添加了很多糖分或者黄油的产品。有些爆米花可以方便地用微波炉加热，但是包装内层含有全氟化合物能够污染爆米花。全氟化合物有可能导致体重调节失衡等代谢问题。一个可能性是在摄入水平低的情况下，爆米花里面固有的有益营养素的作用超过了其他成分带来的副作用。摄入水平高的时候，这个情况发生了逆转。当然目前只是一个推测，还需要进一步的研究来确证这个非线性关系。

老翻砂匠

太专业了哎~