Associations of sugar-sweetened beverages intake frequency with physical growth and glucolipid metabolism among children and adolescents
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摘要:背景
儿童青少年是含糖饮料高消费人群。目前已有充分证据表明含糖饮料摄入会引起体重增加和超重肥胖。然而,含糖饮料高摄入在引起儿童青少年超重肥胖等不良健康结局前是否引起体格生长和糖脂代谢异常还尚不明确,早期识别过量摄入含糖饮料的健康危害具有重要的公共卫生学意义。
目的探究摄入不同频率含糖饮料的6~17岁正常体重儿童青少年体格和糖脂代谢指标的差异,探索含糖饮料摄入在引起儿童青少年超重肥胖前对体格生长和糖脂代谢的早期影响,为预防控制儿童超重肥胖及其相关慢性病和含糖饮料控制政策的制定提供科学依据。
方法数据来源于2015—2017年上海市中小学生膳食与健康状况监测数据。本项目选择6~17岁正常体重儿童青少年,采用倾向性评分方法,根据年龄、性别分层后,按照能量摄入和身体活动因素计算倾向性评分分值,1∶1选取含糖饮料高频(≥1次·d−1)与低频(≤1次·周−1)摄入组分值最接近的个体配对作为研究对象。测量研究对象的身高、体重、体脂率、腰围以及空腹血糖、总甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇等结局指标,计算体重指数(body mass index, BMI);并采用食物频率调查问卷,通过调查员面对面询问的方式收集6~17岁儿童青少年过去三个月含糖饮料摄入情况。采用配对
t 检验比较含糖饮料高频摄入组和低频摄入组体格和糖脂代谢指标的差异。结果共获得1∶1配对有效样本431对。含糖饮料摄入频率≥1 次·d−1的6~9年级学生身高(差值=2.92 cm,
P =0.002)、体重(差值=2.53 kg,P =0.003)和腰围(差值=1.34 cm,P =0.035)高于≤1次·周−1者;摄入频率≥1 次·d−1的10~12年级学生体重(差值=2.27 kg,P =0.041)高于≤1次·周−1者。95%以上研究对象的血糖和血脂指标检测结果处于正常值范围内;但含糖饮料摄入频率≥1次·d−1的1~5年级女生总胆固醇(差值=0.20 mmol·L−1,P =0.027)和低密度脂蛋白胆固醇(差值=0.19 mmol·L−1,P =0.010)高于≤1 次·周−1者;摄入频率≥1 次·d−1的6~9年级男生的高密度脂蛋白胆固醇(差值=−0.10 mmol·L−1,P =0.039)低于≤1 次·周−1者。结论含糖饮料高频摄入可能与正常体重1~5年级学生较高的总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇,6~12年级学生较高的体重有关。亟须对儿童青少年进行营养健康教育,增强其食物和饮品健康选择能力,及早采取干预措施控制其含糖饮料摄入。
Abstract:BackgroundChildren and adolescents drink sugar-sweetened beverages (SSBs) frequently. Research has confirmed that SSBs associate with weight gain and overweight or obesity. However, it is unclear whether high SSBs intake associates with abnormal changes in physical growth and glucolipid metabolism before causing adverse health outcomes such as overweight and obesity. Early identification of associated health risks of overconsumption of SSBs have important public health implications.
ObjectiveTo investigate the differences in physical growth and glucolipid metabolism between different SSBs intake frequency groups in normal weight children and adolescents aged 6-17 years, and to evaluate the early effects of SSBs intake on physical growth and glycolipid metabolism before causing overweight and obesity, aiming to provide a scientific basis for the prevention and control of childhood overweight and obesity and related chronic diseases, and for the formulation of policies on the control of SSBs consumption.
MethodsData were from the Shanghai Diet and Health Survey (SDHS) among primary and secondary school students. The participants were normal weight children and adolescents aged 6-17 years. Propensity scores were calculated according to energy intake and physical activity factors, after stratifying by age and gender. Participants were 1:1 matched with the closest propensity scores in the high-frequency (≥1 time·d−1) and the low-frequency (≤1 time·week−1) SSBs intake groups. The outcome indicators were physical measurements such as height, weight, percent of body fat, and waist circumference, and metabolic indicators such as fasting blood glucose, total triglycerides, total cholesterol, low-density lipoprotein cholesterol, and high-density lipoprotein cholesterol. Body mass index (BMI) was calculated. Food frequency questionnaire was used to collect SSBs consumption in the past three months through face-to-face interview. A paired
t -test was used to compare the differences in physical and glycolipid metabolic indicators between the high-frequency intake group and the low-frequency intake group of SSBs.ResultsA total of 431 pairs were obtained. For children and adolescents in grades 6-9, overall height (difference=2.92 cm,
P =0.002), weight (difference=2.53 kg,P =0.003), and waist circumference (difference=1.34 cm,P =0.035) were higher in those who consumed SSBs ≥1 time·d−1 than in those who consumed ≤1 time·week−1. For children and adolescents in grades 10-12, overall weight (difference=2.27 kg,P =0.041) was higher in those who consumed SSBs ≥1 time·d−1 than in those who consumed ≤1 time·week−1. Over 95% of the study subjects reported blood glucose and lipid test results within the normal range; but girls in grades 1-5 who consumed SSBs ≥1 time·d−1 had a higher total cholesterol (difference=0.20 mmol·L−1,P =0.027) and low-density lipoprotein cholesterol (difference=0.19 mmol·L−1,P =0.010) than those who consumed ≤1 time·week−1; boys in grades 6-9 who consumed SSBs ≥1 time·d−1 had a lower high-density lipoprotein cholesterol (difference=-0.10 mmol·L−1,P =0.039) than those who consumed ≤1 time·week−1.ConclusionHigh-frequency intake of SSBs may be associated with higher total cholesterol and low-density lipoprotein cholesterol in normal weight children and adolescents in grades 1-5, and higher weight in normal weight children and adolescents in grades 6-12. There is an urgent need to educate children and adolescents about nutritional health, enhance their ability to make healthy food and beverage choices, and take early interventions to control the intake of SSBs in children.
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含糖饮料是中国居民添加糖摄入的主要来源之一[1]。世界卫生组织(World Health Organization, WHO)将含糖饮料定义为所有含游离糖的饮料,包括碳酸或非碳酸软饮料、鲜榨果蔬汁或果蔬汁饮料、能量和运动饮料、即饮茶、即饮咖啡、风味牛奶饮料和调味水等,并推荐对于儿童和成人,游离糖摄入所提供的能量不超过总能量的10%,最好不超过5%[2]。《中国居民膳食指南(2022年)》建议控制添加糖和含糖饮料摄入[1]。美国、英国、韩国等研究表明,儿童青少年是含糖饮料高消费人群,含糖饮料是其添加糖摄入的主要食物来源[3-5]。2018年中国居民食物消费量调查数据显示,我国3岁及以上城市居民含糖饮料消费率为11.35%,消费人群平均消费量为162.89 g·d−1;各年龄组中,13~17岁儿童含糖饮料消费率(27.20%)和平均消费量(201.61 g·d−1)均最高,6~12岁儿童含糖饮料消费率(18.88%)和平均消费量(136.95 g·d−1)仅次于18~29岁青年,在各年龄组中位列第三[6]。2010—2013年全国居民营养与健康监测数据显示,6~17岁儿童青少年含糖饮料平均摄入量为181 g·d−1,每周含糖饮料摄入频率<1次、1~4次和≥5次的占比分别为24.5%、49.7%和25.9%[7]。2015—2017年上海市中小学生膳食与健康状况监测采用分层随机抽样方法在全市随机抽取6~17岁儿童青少年
4320 名,结果表明,含糖饮料摄入频率<1次·月−1、1~3次·月−1、1~3次·周−1、4~6次·周−1和≥1次·d−1的比例分别为10.2%、15.2%、38.1%、15.6%和20.9%[8]。过多摄入含糖饮料会对健康产生一系列危害,可能增加龋齿、超重肥胖、2型糖尿病、癌症、心血管疾病等疾病的发病风险[9-11],还会增加早死风险[12],加重疾病负担[13]。国内外多项研究进一步揭示含糖饮料摄入与儿童青少年体重、腰围和体脂率增加,以及血脂异常、空腹血糖升高有关[14-16],但相关研究对象大多针对超重肥胖儿童,探索在超重肥胖、代谢异常等不良健康结局发生之前,含糖饮料与儿童青少年体格生长和糖脂代谢指标的关系,对于控制儿童青少年超重肥胖,促进其健康成长具有重要意义。De Ruyter等[17]研究发现对于4~11岁正常体重儿童,与代糖饮料摄入组相比,含糖饮料摄入组儿童体重、体重指数(body mass index, BMI)、腰围和体脂率均增加更多。目前暂未发现含糖饮料摄入与正常体重儿童糖脂代谢关系的人群研究。因此,本研究旨在探究含糖饮料高频(≥1次·d−1)、低频(≤1次·周−1)摄入的6~17岁正常体重儿童青少年的体格和糖脂代谢指标结果的差异,为早期识别含糖饮料过量摄入对儿童青少年健康危害,以及为制定预防、控制儿童青少年超重肥胖及含糖饮料控制相关政策提供科学依据。
1. 对象与方法
1.1 研究对象
研究数据来源于2015—2017年上海市中小学生膳食与健康状况监测。纳入标准为在本地居住6个月以上,不患有任何影响其生长发育的急/慢性疾病的正常体重的6~17岁儿童青少年。研究依据WS/T 586—2018《学龄儿童青少年超重与肥胖筛查》和WS/T456—2014《学龄儿童青少年营养不良筛查》排除了超重肥胖和营养不良者。研究共收集含糖饮料摄入频率≥1 次·d−1者
1144 人,≤1次·周−1者802人,剔除年龄<6岁、≥18岁或缺失(n=53)、体格数据缺失(n=13)、超重肥胖(n=581)、营养不良(n=35)和能量摄入数据缺失(n=21)者703人,共获得样本1243 人。采用倾向性评分方法,根据年级(“1~3年级”=1,“4~5年级”=2,“6~9年级”=3,“10~12年级”=4)、性别(男=1,女=2)分层之后,按照每日能量摄入(连续型数据)和身体活动因素(有计划性的体育锻炼=1,无计划性的体育锻炼=2)计算倾向性评分分值,1∶1选取含糖饮料高频摄入组(≥1 次·d−1)与低频摄入组(≤1 次·周−1)评分值最相近的个体进行匹配,得到有效样本431对,进行后续分析。本研究通过了上海市疾病预防控制中心伦理委员会审查(No.2015-15),所有调查对象或其监护人均签署了知情同意书。1.2 研究方法
1.2.1 含糖饮料摄入频率的评价方法
采用问卷调查,由经过统一、专业培训的调查员面对面询问儿童青少年本人或主要监护人收集研究对象年龄、性别、居住地(城乡)、身体活动等基本信息。采用“3天24小时膳食回顾法”收集研究对象每日食物摄入量,并据此计算其每日能量摄入量。目前对含糖饮料尚无公认统一定义,本研究采用WHO对于含糖饮料的定义[2]。为探究含糖饮料摄入习惯与正常体重儿童青少年体格和糖脂代谢指标的关系,采用食物频率调查问卷收集6~17岁儿童青少年过去3个月碳酸饮料、鲜榨果蔬汁、果蔬汁饮料、乳酸菌饮料、配置型乳饮料、咖啡、茶饮料和奶茶等含糖饮料平均每天/每周/每月/每季的摄入次数,并据此计算出含糖饮料的平均摄入频率。
最新发表在BMJ杂志的伞状综述通过对73篇Meta分析进行再研究,发现每日摄入1份含糖饮料有诸多健康危害,并基于其健康风险,建议将含糖饮料摄入限制在每周少于1份(约200~355 mL)以减少其对健康的不利影响[18]。因此,为探究含糖饮料高频摄入在引起儿童青少年超重肥胖前对其体格和糖脂代谢的早期影响,本研究将含糖饮料摄入频率≥1 次·d−1设为高频摄入组,≤1 次·周−1设为低频摄入组。
1.2.2 体格测量
体格测量指标包括儿童身高、体重、腰围和体脂率的测量。研究对象均空腹、排空大小便,去除金属饰物,身着轻便衣物,由经过统一、专业培训的调查员采用统一品牌和型号的测试仪器进行测量。采用身高计(SG-210型,中国)测量儿童身高,精确度为0.10 cm。采用生物电阻抗仪(TANITA BC601型,日本)测量儿童体重(精确度为0.10 kg)和体脂率(精确度为0.1%)。采用卷尺测量腰围,精确度为0.10 cm。
1.2.3 糖脂代谢相关指标的实验室检测
采集儿童空腹(采样前10 h不摄入任何食物)血样本,收集到的血样4 ℃低温保存并及时送往上海市疾病预防控制中心实验室检测。采用全自动生化分析仪(HITACHI 7080,日本)检测总甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和空腹血糖浓度。
1.3 质量控制
质量控制贯彻于包括调查前方案设计,仪器统一采购及校准,调查员培训,现场调查,数据录入,资料整理分析等全过程。正式现场调查前,就问卷调查、体格测量方法对调查员进行统一培训。现场调查开始后,由市、区两级相关工作人员组成质量控制小组,赴各调查点进行现场调查质量控制,对问卷调查存在的问题及时核查、反馈,对其使用的仪器、测量方法的规范性、标准化程度进行督导。现场调查完成后,及时录入数据并进行逻辑查错,尽可能降低可避免的人为录入出错率。
1.4 统计学分析
连续型变量采用均数±标准差($ \overline x \pm s $)描述其集中趋势及离散程度,分类变量采用例数(百分比/%)表示。为控制混杂因素,两组人群采用1∶1倾向性评分匹配年龄、性别、能量摄入和身体活动因素,卡钳值设置为0.02。采用配对t检验比较含糖饮料高频(≥1 次·d−1)摄入组与低频(≤1 次·周−1)摄入组6~17岁正常体重儿童青少年体格和糖脂代谢指标的差异。采用SAS软件(SAS 9.4,美国)进行数据分析,检验水准α=0.05,采用双侧检验。
2. 结果
2.1 研究对象基本特征
研究对象基本特征见表1。含糖饮料高频摄入组(≥1 次·d−1)与低频摄入组(≤1 次·周−1)的研究对象年级、性别、身体活动和每日能量摄入差异均无统计学意义(P>0.05)。
表 1 研究对象的基本特征Table 1. Characteristics of the subjects基本特征
(Basic characteristic)≥1 次·d−1(≥1 time·d−1) ≤1 次·周−1(≤1 time·week−1) χ2/t P 例数(n) 百分比(Percent/%) 例数(n) 百分比(Percent/%) 年级(Grade) 0.00 1.000 1~5 191 44.32 191 44.32 6~9 171 39.68 171 39.68 10~12 69 16.01 69 16.01 性别(Gender) 0.00 1.000 男(Boys) 162 37.59 162 37.59 女(Girls) 269 62.41 269 62.41 居住地(Residential area) 8.29 0.016 城市中心地区(Central area) 267 61.95 228 52.90 城郊结合地区(Suburban area) 104 24.13 122 28.31 远郊地区(Exurb area) 60 13.92 81 18.79 有计划的体育锻炼(Intentional physical exercise) 0.04 0.838 是(Yes) 197 45.71 200 46.40 否(No) 234 54.29 231 53.60 每日能量摄入(Energy intake per day/kJ·d−1)($ \stackrel{-}{x}\pm s $) 全体(Total) 431 8513.11 ±2334.43 431 8449.53 ±2405.42 -0.33 0.738 1~5年级(Grades 1-5) 191 8913.17 ±2297.02 191 8802.70 ±2415.05 -0.37 0.713 6~9年级(Grades 6-9) 171 8012.21 ±2120.24 171 7953.10 ±2170.87 -0.25 0.799 10~12年级(Grades 10-12) 69 8647.09 ±2716.74 69 8702.19 ±2734.03 0.12 0.906 2.2 不同含糖饮料摄入频率儿童青少年体格指标的差异
对于1~5年级学生,含糖饮料摄入频率≥1次·d−1者与摄入频率≤1次·周−1者体格指标差异无统计学意义。对于6~9年级学生,含糖饮料摄入频率≥1 次·d−1者的身高(差值=2.92 cm,P=0.002)、体重(差值=2.53 kg,P=0.003)和腰围(差值=1.34 cm,P=0.035)均高于摄入频率≤1次·周−1者。对于10~12年级学生,含糖饮料摄入频率≥1 次·d−1者的体重(差值=2.27 kg,P=0.041)高于摄入频率≤1次·周−1者;其中,与摄入频率≤1次·周−1的女生相比,摄入频率≥1 次·d−1女生的体重(差值=4.08 kg,P=0.001)、BMI(差值=0.95 kg·m−2,P=0.016)和体脂率(差值=1.81%,P=0.039)较高。详见表2。
表 2 不同含糖饮料摄入频率配对的6~17岁儿童青少年体格指标的比较Table 2. Difference values of physical growth indicators by sugar-sweetened beverages intake frequency in children and adolescents aged 6-17 years体格指标(Physical measurement) 全体(Total) 男生(Boys) 女生(Girls) 对子数(Pairs) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 对子数(Pairs) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 对子数(Pairs) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 1~5年级(Grades 1-5) 身高(Height)/cm 191 1.03±10.32 1.38 0.171 75 1.44±9.78 1.27 0.207 116 0.76±10.69 0.77 0.445 体重(Weight)/kg 191 0.71±6.46 1.52 0.130 75 0.83±5.27 1.37 0.174 116 0.63±7.14 0.95 0.344 体重指数(BMI)/(kg·m−2) 191 0.19±1.79 1.46 0.146 75 0.16±1.51 0.93 0.358 116 0.21±1.95 1.14 0.256 腰围(Waist circumference)/cm 191 0.71±6.33 1.54 0.124 75 0.45±5.91 0.65 0.515 116 0.88±6.61 1.43 0.156 体脂率(Percent of body fat)/% 191 0.59±4.79 1.70 0.090 75 0.56±5.01 0.97 0.337 116 0.61±4.67 1.41 0.161 6~9年级(Grades 6-9) 身高(Height)/cm 171 2.92±11.92 3.20 0.002 62 3.85±14.77 2.05 0.044 109 2.38±9.98 2.50 0.014 体重(Weight)/kg 171 2.53±11.02 3.00 0.003 62 2.79±12.79 1.72 0.091 109 2.37±9.93 2.50 0.014 体重指数(BMI)/(kg·m−2) 171 0.34±2.74 1.60 0.111 62 0.20±2.52 0.62 0.540 109 0.41±2.87 1.51 0.134 腰围(Waist circumference)/cm 171 1.34±8.27 2.13 0.035 62 1.39±8.49 1.29 0.203 109 1.32±8.19 1.68 0.095 体脂率(Percent of body fat)/% 171 0.53±7.32 0.95 0.343 62 −0.42±6.56 −0.51 0.612 109 1.08±7.69 1.46 0.147 10~12年级(Grades 10-12) 身高(Height)/cm 69 1.87±8.88 1.75 0.085 25 1.00±10.43 0.48 0.635 44 2.36±7.97 1.97 0.056 体重(Weight)/kg 69 2.27±9.04 2.08 0.041 25 −0.94±10.77 −0.44 0.668 44 4.08±7.43 3.65 0.001 体重指数(BMI)/(kg·m−2) 69 0.40±2.67 1.26 0.213 25 −0.56±2.70 −1.05 0.306 44 0.95±2.53 2.50 0.016 腰围(Waist circumference)/cm 69 0.90±7.22 1.03 0.305 25 0.09±6.97 0.07 0.948 44 1.36±7.40 1.22 0.231 体脂率(Percent of body fat)/% 69 1.25±5.77 1.80 0.077 25 0.26±5.96 0.22 0.832 44 1.81±5.65 2.13 0.039 2.3 不同含糖饮料摄入频率儿童青少年血糖和血脂的差异
95%以上儿童青少年的血糖和血脂指标检测结果处于正常值范围内。对于1~5年级学生,含糖饮料摄入频率≥1次·d−1女生的总胆固醇(差值=0.20 mmol·L−1,P=0.027)和低密度脂蛋白胆固醇(差值=0.19 mmol·L−1,P=0.010)高于摄入频率≤1 次·周−1的女生。对于6~9年级学生,含糖饮料摄入频率≥1 次·d−1男生的高密度脂蛋白胆固醇(差值=−0.10 mmol·L−1,P=0.039)低于摄入频率≤1 次·周−1的男生。对于10~12年级学生,两组人群的血糖和血脂指标值差异均未见统计学意义。详见表3。
表 3 不同含糖饮料摄入频率配对的6~17岁儿童青少年血糖和血脂的比较($ \overline x \pm s $)Table 3. Difference values of glucolipid metabolism indicators by sugar-sweetened beverages intake frequency in children and adolescents aged 6-17 years ($ \overline x \pm s $)糖脂代谢指标(Glucolipid metabolism indicator) 全体(Total) 男生(Boys) 女生(Girls) 对子数(Paris) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 对子数(Paris) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 对子数(Paris) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 1~5年级(Grades 1-5)* 空腹血糖(Fasting blood glucose)/(mmol·L−1) 190 0.05±0.56 1.27 0.205 75 0.07±0.53 1.17 0.248 115 0.04±0.57 0.71 0.477 总胆固醇(Total cholesterol)/(mmol·L−1) 190 0.12±0.99 1.73 0.086 75 0.01±1.06 0.11 0.909 115 0.20±0.94 2.24 0.027 总甘油三酯(Total triglycerides)/(mmol·L−1) 190 0.02±0.41 0.63 0.528 75 −0.03±0.37 −0.72 0.476 115 0.05±0.43 1.27 0.206 高密度脂蛋白(High-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 190 0.02±0.48 0.70 0.484 75 0.05±0.53 0.88 0.381 115 0.01±0.45 0.13 0.899 低密度脂蛋白(Low-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 190 0.10±0.77 1.85 0.066 75 −0.02±0.79 −0.26 0.799 115 0.19±0.76 2.64 0.010 6~9年级(Grades 6-9)* 空腹血糖(Fasting blood glucose)/(mmol·L−1) 164 −0.04±0.53 −1.07 0.286 60 −0.01±0.53 −0.20 0.841 104 −0.06±0.53 −1.19 0.238 总胆固醇(Total cholesterol)/(mmol·L−1) 164 0.02±0.89 0.22 0.828 60 0.03±0.84 0.28 0.777 104 0.01±0.93 0.07 0.946 总甘油三酯(Total triglycerides)/(mmol·L−1) 164 −0.04±0.44 −1.25 0.213 60 0.02±0.39 0.36 0.722 104 −0.08±0.46 −1.73 0.086 高密度脂蛋白(High-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 164 −0.04±0.40 −1.20 0.233 60 −0.10±0.37 −2.11 0.039 104 0.00±0.42 −0.04 0.972 低密度脂蛋白(Low-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 164 0.07±0.73 1.20 0.234 60 0.15±0.75 1.55 0.126 104 0.02±0.72 0.29 0.772 10~12年级(Grades 10-12) 空腹血糖(Fasting blood glucose)/(mmol·L−1) 69 −0.11±0.46 −1.98 0.052 25 −0.16±0.54 −1.43 0.165 44 −0.08±0.40 −1.36 0.183 总胆固醇(Total cholesterol)/(mmol·L−1) 69 −0.04±0.82 −0.37 0.710 25 0.16±0.94 0.85 0.403 44 −0.15±0.73 −1.35 0.185 总甘油三酯(Total triglycerides)/(mmol·L−1) 69 −0.01±0.46 −0.21 0.833 25 0.00±0.46 −0.02 0.983 44 −0.02±0.46 −0.25 0.806 高密度脂蛋白(High-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 69 −0.01±0.38 −0.20 0.840 25 0.04±0.33 0.62 0.544 44 −0.04±0.41 −0.62 0.538 低密度脂蛋白(Low-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 69 −0.02±0.69 −0.29 0.770 25 0.10±0.86 0.61 0.547 44 −0.10±0.58 −1.13 0.266 [注] *:1~5年级女生缺失1对,6~9年级男生缺失2对、女生缺失5对数据。[Note] *: The data of glucolipid metabolism indicators are missing in 1 pair of girls from grades 1-5, and 2 pairs of boys and 5 pairs of girls from grades 6-9. 3. 讨论
研究采用1∶1倾向性评分匹配年龄、性别、能量摄入和身体活动因素后,比较含糖饮料高频摄入组与低频摄入组6~17岁正常体重儿童青少年体格和糖脂代谢指标的差异。研究发现含糖饮料高频摄入与6~9年级学生较高的身高、体重和腰围,以及10~12年级学生较高的体重有关,并且与1~5年级女生较高的总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇、6~9年级男生较低的高密度脂蛋白胆固醇有关。
既往研究大多针对超重肥胖儿童,本研究以正常体重儿童青少年为研究对象,发现具有高频摄入含糖饮料习惯的儿童青少年体重和腰围高于低频摄入者。目前少有研究探索含糖饮料摄入与正常体重儿童体格指标的关系。De Ruyter等[17]的一项随机对照双盲实验研究对4~11岁正常体重儿童开展为期18个月的干预研究,干预组和对照组每日分别摄入250 mL含糖饮料或代糖饮料,结果显示,与代糖饮料摄入组相比,含糖饮料摄入组儿童体重(均差=1.02 kg)、BMI(BMI-Z评分,均差=0.13)、腰围(均差=0.66 cm)和体脂率(均差=1.07%)均增加更多。但是,De Ruyter等的研究在比较两组差异时未校正相关混杂因素。本研究控制年龄、性别、能量摄入与身体活动等潜在混杂因素后虽未发现含糖饮料摄入与1~5年级(6~12岁)学生体重、BMI、腰围和体脂率等体格指标的关系,但研究结果显示含糖饮料摄入频率≥1 次·d−1 的6~9年级学生体重(均差=2.53 kg)和腰围(均差=1.34 cm),以及10~12年级学生体重(均差=2.27 kg)高于≤1次·周−1者。含糖饮料是一类含有高能量、高添加糖,但饱腹感较弱的液体食物。高热量随机对照试验(膳食中增加含糖饮料摄入)表明,膳食中增加含糖饮料摄入与体重增加有关,而且体重增加与含糖饮料摄入量有显著的剂量反应关系;而在儿童青少年群体的低热量随机对照试验(膳食中减少含糖饮料摄入)表明,减少含糖饮料摄入与其BMI降低有关,且在超重肥胖儿童中这一效应更为显著;等热量试验表明,在等能量摄入的前提下,用其他碳水化合物替代含糖饮料并不会导致体重变化[9]。以上证据一定程度上说明,含糖饮料摄入主要通过能量摄入变化影响儿童体重的变化。体重等体格指标生长是一个长期渐进的过程。因此,具有高频摄入含糖饮料习惯的儿童青少年可能是通过长期来源于含糖饮料的额外能量摄入,导致其体重增加。
另外,研究发现含糖饮料高频摄入与6~9年级儿童青少年较高的身高有关。美国的一项前瞻性研究发现含糖饮料摄入组的儿童青少年从13岁开始身高较青春期总体饮料摄入较少者高[19]。本研究6~9年级儿童青少年中,含糖饮料高频摄入组进入青春期者占比高于低频摄入组(54% vs 48%)。而多项研究发现膳食营养与青春期启动时间存在关联,儿童青少年摄入过多的含糖饮料会导致青春期提前启动[20]。但不同含糖饮料摄入组身高差异的生物学机制和临床意义尚不明晰,目前关于含糖饮料摄入与儿童身高关系的其他相关研究较少。
本研究以正常体重儿童为研究对象,发现含糖饮料高频摄入与1~5年级女生总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平较高有关,且与6~9年级男生高密度脂蛋白胆固醇较低有关。国内外多项研究报道高频次含糖饮料摄入与儿童血脂异常[15,21-22]、空腹血糖升高[15,23],以及2型糖尿病、代谢综合征等不良代谢结局[24-26]有关。一项Meta分析纳入13项研究,结果表明,含糖饮料高摄入与儿童青少年低密度脂蛋白胆固醇(24.9 mg·L−1)增加和高密度脂蛋白胆固醇降低(−14.6 mg·L−1)有关,但未发现含糖饮料摄入与总甘油三酯相关[21]。广州的一项研究表明,与不喝含糖饮料的7~<18岁青少年相比,含糖饮料摄入组(120 g·d−1)的高密度脂蛋白胆固醇水平(1.32 mmol·L−1 vs 1.38 mmol·L−1)较低[22]。澳大利亚的一项队列研究表明,14~17岁青少年高密度脂蛋白胆固醇水平随含糖饮料摄入量的增加而降低[27]。以上研究均与本研究结果相似,且以上研究同时包含正常体重与超重肥胖儿童青少年。而本研究发现,在研究对象为正常体重儿童青少年中,虽然其脂代谢指标绝大多数在医学正常值范围内,但含糖饮料高、低频摄入的儿童青少年脂代谢指标差异存在统计学意义。动物实验表明,正常体重小鼠,与水喂养的对照组相比,碳酸饮料喂养组小鼠3个月后体重(25.60 g vs 23.30 g)、体脂率(11.70% vs 6.30%)、空腹血糖浓度(5.10 mmol·L−1 vs 4.90 mmol·L−1)和总甘油三酯水平(1.60 mmol·L−1 vs 1.40 mmol·L−1)均升高[28]。但目前暂未发现含糖饮料摄入与正常体重儿童空腹血糖、血脂关系的人群研究报道。
此外,研究发现含糖饮料摄入频率与儿童青少年血脂的关系具有年龄和性别差异。与高年级学生相比,1~5年级(6~12岁)学生能量和营养素安全值范围更窄,而以液体形式摄入的含糖饮料可能会提供很多能量,但饱腹感较差,更易导致该年龄段儿童过多的能量和添加糖摄入,从而影响其脂代谢[23]。本研究中1~5年级学生来源于含糖饮料的能量摄入量占总能量需要量百分比为12.07%,高于6~9年级(9.03%)和10~12年级(10.28%)学生,而且1~5年级女生含糖饮料能量摄入量占总能量需要量比例也高于男生(13.63% vs 9.67%)。另外,由于男性和女性性激素差异,导致其脂质代谢存在性别差异[29]。儿童青少年时期性发育趋于成熟,性激素水平动态变化,男童和女童性激素差异可能影响其糖脂代谢。
本研究探究含糖饮料消费习惯与6~17岁正常体重儿童青少年体格和糖脂代谢指标的关系,探索了含糖饮料摄入在引起儿童青少年超重肥胖前对其体格生长和糖脂代谢的早期影响,可为预防、控制儿童超重肥胖和含糖饮料干预政策的制定提供科学依据。本研究的局限性在于作为观察性研究,在两者关系中存在诸多混杂因素的影响,研究通过倾向性评分匹配的方法对年龄、性别、身体活动和能量摄入等因素进行了控制。另外,因高年级学生含糖饮料摄入较高,且男生高于女生,因此在划定含糖饮料摄入频率分组时,出现高年级低频摄入者数量少的情况,导致10~12年级样本量较少。因此,仍需进一步开展大样本前瞻性研究验证含糖饮料摄入与正常体重儿童青少年体格及糖脂代谢的关系,这有益于揭示含糖饮料摄入对正常体重儿童的早期健康影响。
综上所述,对于正常体重儿童青少年来说,含糖饮料高频摄入与1~5年级学生较高的总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇,6~12年级学生较高的体重有关。因此,亟须对儿童青少年进行营养健康教育,培育健康生活方式,同时采取相关政策措施控制其含糖饮料的消费,增强儿童食物和饮品等的健康选择能力,促进儿童健康成长。
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表 1 研究对象的基本特征
Table 1 Characteristics of the subjects
基本特征
(Basic characteristic)≥1 次·d−1(≥1 time·d−1) ≤1 次·周−1(≤1 time·week−1) χ2/t P 例数(n) 百分比(Percent/%) 例数(n) 百分比(Percent/%) 年级(Grade) 0.00 1.000 1~5 191 44.32 191 44.32 6~9 171 39.68 171 39.68 10~12 69 16.01 69 16.01 性别(Gender) 0.00 1.000 男(Boys) 162 37.59 162 37.59 女(Girls) 269 62.41 269 62.41 居住地(Residential area) 8.29 0.016 城市中心地区(Central area) 267 61.95 228 52.90 城郊结合地区(Suburban area) 104 24.13 122 28.31 远郊地区(Exurb area) 60 13.92 81 18.79 有计划的体育锻炼(Intentional physical exercise) 0.04 0.838 是(Yes) 197 45.71 200 46.40 否(No) 234 54.29 231 53.60 每日能量摄入(Energy intake per day/kJ·d−1)($ \stackrel{-}{x}\pm s $) 全体(Total) 431 8513.11 ±2334.43 431 8449.53 ±2405.42 -0.33 0.738 1~5年级(Grades 1-5) 191 8913.17 ±2297.02 191 8802.70 ±2415.05 -0.37 0.713 6~9年级(Grades 6-9) 171 8012.21 ±2120.24 171 7953.10 ±2170.87 -0.25 0.799 10~12年级(Grades 10-12) 69 8647.09 ±2716.74 69 8702.19 ±2734.03 0.12 0.906 表 2 不同含糖饮料摄入频率配对的6~17岁儿童青少年体格指标的比较
Table 2 Difference values of physical growth indicators by sugar-sweetened beverages intake frequency in children and adolescents aged 6-17 years
体格指标(Physical measurement) 全体(Total) 男生(Boys) 女生(Girls) 对子数(Pairs) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 对子数(Pairs) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 对子数(Pairs) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 1~5年级(Grades 1-5) 身高(Height)/cm 191 1.03±10.32 1.38 0.171 75 1.44±9.78 1.27 0.207 116 0.76±10.69 0.77 0.445 体重(Weight)/kg 191 0.71±6.46 1.52 0.130 75 0.83±5.27 1.37 0.174 116 0.63±7.14 0.95 0.344 体重指数(BMI)/(kg·m−2) 191 0.19±1.79 1.46 0.146 75 0.16±1.51 0.93 0.358 116 0.21±1.95 1.14 0.256 腰围(Waist circumference)/cm 191 0.71±6.33 1.54 0.124 75 0.45±5.91 0.65 0.515 116 0.88±6.61 1.43 0.156 体脂率(Percent of body fat)/% 191 0.59±4.79 1.70 0.090 75 0.56±5.01 0.97 0.337 116 0.61±4.67 1.41 0.161 6~9年级(Grades 6-9) 身高(Height)/cm 171 2.92±11.92 3.20 0.002 62 3.85±14.77 2.05 0.044 109 2.38±9.98 2.50 0.014 体重(Weight)/kg 171 2.53±11.02 3.00 0.003 62 2.79±12.79 1.72 0.091 109 2.37±9.93 2.50 0.014 体重指数(BMI)/(kg·m−2) 171 0.34±2.74 1.60 0.111 62 0.20±2.52 0.62 0.540 109 0.41±2.87 1.51 0.134 腰围(Waist circumference)/cm 171 1.34±8.27 2.13 0.035 62 1.39±8.49 1.29 0.203 109 1.32±8.19 1.68 0.095 体脂率(Percent of body fat)/% 171 0.53±7.32 0.95 0.343 62 −0.42±6.56 −0.51 0.612 109 1.08±7.69 1.46 0.147 10~12年级(Grades 10-12) 身高(Height)/cm 69 1.87±8.88 1.75 0.085 25 1.00±10.43 0.48 0.635 44 2.36±7.97 1.97 0.056 体重(Weight)/kg 69 2.27±9.04 2.08 0.041 25 −0.94±10.77 −0.44 0.668 44 4.08±7.43 3.65 0.001 体重指数(BMI)/(kg·m−2) 69 0.40±2.67 1.26 0.213 25 −0.56±2.70 −1.05 0.306 44 0.95±2.53 2.50 0.016 腰围(Waist circumference)/cm 69 0.90±7.22 1.03 0.305 25 0.09±6.97 0.07 0.948 44 1.36±7.40 1.22 0.231 体脂率(Percent of body fat)/% 69 1.25±5.77 1.80 0.077 25 0.26±5.96 0.22 0.832 44 1.81±5.65 2.13 0.039 表 3 不同含糖饮料摄入频率配对的6~17岁儿童青少年血糖和血脂的比较($ \overline x \pm s $)
Table 3 Difference values of glucolipid metabolism indicators by sugar-sweetened beverages intake frequency in children and adolescents aged 6-17 years ($ \overline x \pm s $)
糖脂代谢指标(Glucolipid metabolism indicator) 全体(Total) 男生(Boys) 女生(Girls) 对子数(Paris) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 对子数(Paris) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 对子数(Paris) 差值($ \overline x \pm s $)
(Difference)t P 1~5年级(Grades 1-5)* 空腹血糖(Fasting blood glucose)/(mmol·L−1) 190 0.05±0.56 1.27 0.205 75 0.07±0.53 1.17 0.248 115 0.04±0.57 0.71 0.477 总胆固醇(Total cholesterol)/(mmol·L−1) 190 0.12±0.99 1.73 0.086 75 0.01±1.06 0.11 0.909 115 0.20±0.94 2.24 0.027 总甘油三酯(Total triglycerides)/(mmol·L−1) 190 0.02±0.41 0.63 0.528 75 −0.03±0.37 −0.72 0.476 115 0.05±0.43 1.27 0.206 高密度脂蛋白(High-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 190 0.02±0.48 0.70 0.484 75 0.05±0.53 0.88 0.381 115 0.01±0.45 0.13 0.899 低密度脂蛋白(Low-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 190 0.10±0.77 1.85 0.066 75 −0.02±0.79 −0.26 0.799 115 0.19±0.76 2.64 0.010 6~9年级(Grades 6-9)* 空腹血糖(Fasting blood glucose)/(mmol·L−1) 164 −0.04±0.53 −1.07 0.286 60 −0.01±0.53 −0.20 0.841 104 −0.06±0.53 −1.19 0.238 总胆固醇(Total cholesterol)/(mmol·L−1) 164 0.02±0.89 0.22 0.828 60 0.03±0.84 0.28 0.777 104 0.01±0.93 0.07 0.946 总甘油三酯(Total triglycerides)/(mmol·L−1) 164 −0.04±0.44 −1.25 0.213 60 0.02±0.39 0.36 0.722 104 −0.08±0.46 −1.73 0.086 高密度脂蛋白(High-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 164 −0.04±0.40 −1.20 0.233 60 −0.10±0.37 −2.11 0.039 104 0.00±0.42 −0.04 0.972 低密度脂蛋白(Low-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 164 0.07±0.73 1.20 0.234 60 0.15±0.75 1.55 0.126 104 0.02±0.72 0.29 0.772 10~12年级(Grades 10-12) 空腹血糖(Fasting blood glucose)/(mmol·L−1) 69 −0.11±0.46 −1.98 0.052 25 −0.16±0.54 −1.43 0.165 44 −0.08±0.40 −1.36 0.183 总胆固醇(Total cholesterol)/(mmol·L−1) 69 −0.04±0.82 −0.37 0.710 25 0.16±0.94 0.85 0.403 44 −0.15±0.73 −1.35 0.185 总甘油三酯(Total triglycerides)/(mmol·L−1) 69 −0.01±0.46 −0.21 0.833 25 0.00±0.46 −0.02 0.983 44 −0.02±0.46 −0.25 0.806 高密度脂蛋白(High-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 69 −0.01±0.38 −0.20 0.840 25 0.04±0.33 0.62 0.544 44 −0.04±0.41 −0.62 0.538 低密度脂蛋白(Low-density lipoprotein)/(mmol·L−1) 69 −0.02±0.69 −0.29 0.770 25 0.10±0.86 0.61 0.547 44 −0.10±0.58 −1.13 0.266 [注] *:1~5年级女生缺失1对,6~9年级男生缺失2对、女生缺失5对数据。[Note] *: The data of glucolipid metabolism indicators are missing in 1 pair of girls from grades 1-5, and 2 pairs of boys and 5 pairs of girls from grades 6-9. -
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