蛋白质摄入对男孩身高影响的调查研究
时间：2023-02-28 12:15:06 来源：千叶帆 本文已影响人
赵心田，何晶晶，房爱萍，李可基
(1 北京大学公共卫生学院，北京 100191；
2 中山大学公共卫生学院营养学系，广州 510080)
身高是由遗传和环境因素共同决定的[1]，但是高收入国家的平均成人身高在短时间内的显著增加，其变化速度之快显然不能归因于基因库的变化[2]，营养状况就成为影响身高生长的最重要的外部因素[3]。蛋白质是身体结构(包括酶、激素、抗体等)的重要组成部分[4-5]，但在既往膳食蛋白质对身高影响的研究中存在较大争议[6-9]。目前我国关于青春期蛋白质营养与身高关系的研究较少，本研究结合人口学指标、体力活动指标等，对男性青春期蛋白质来源及摄入量与成年身高和身高生长的关系进行综合分析。
1.1 数据来源
中国健康与营养调查(China Health and Nutrition Survey，CHNS)[10-11]为美国北卡罗来纳大学人口研究中心﹑美国国家营养与食物安全研究所和中国疾病预防控制中心营养与食品安全所合作，在中国辽宁、山东、江苏、河南、湖南、湖北、广西、贵州八省，采用分层多阶段整群随机抽样开展的一项长期追踪调查。该调查项目经北卡罗来纳大学教堂山分校和中国疾病预防控制中心营养与食品安全所伦理委员会审查通过，所有被调查对象均签署知情同意书。CHNS 的基本情况、调查数据(社区数据除外)、各次调查采用的全部调查问卷可以在美国北卡罗莱纳大学网站上(http：//www.cpc.unc.edu/china)获得。调查由问卷调查、医学体检和膳食调查等 3 个部分组成。
1.2 研究对象
本研究选取1991—1997年首次参加CHNS项目，在青春期(10.0～13.9岁[12])时参加过该调查并随访至成年期(≥18.0岁)的调查者为研究对象。由于辽宁未连续参与调查研究，故删除该地调查对象；
同时删除性别、年龄等必要人口学信息以及青春期或成年期身高或膳食数据缺失和失明、身体残疾、患有糖尿病、高血压、心肌梗塞、中风、哮喘、甲状腺肿或者有感染指征[高敏C反应蛋白(CRP)≥3 mg/L]的调查对象。另外，删除膳食数据异常值，即小于16岁时，总能量摄入<600 kcal/d或>4 000 kcal/d；
大于16岁时，总能量摄入<700 kcal/d或>5 000 kcal/d的调查对象。
1.3 研究指标
1.3.1 生长指标 所有人体测量均由经过培训的现场调查员完成。在测量研究对象的同时，测量其生物学父母身高。统一遵循以下测量程序：
(1)身高：使用SECA-206身高计(SECA，德国)。使用前校对调零，测量时受试者脱去鞋帽，“立正”姿势站在身高计的底板上，脚跟、骶骨部及两肩胛间紧靠身高计的立柱上。测量结果精确到0.1 cm，测量结果取2次平均值。研究对象进入成年期的第一次身高测量值作为成年期身高；
研究对象的父母身高为各次测量值的平均值作为其父母身高。
(2)年龄别身高Z评分(height-for-age z-score，HAZ)：为避免种族异质性和其他生活方式异质性的影响[13]，以本研究人群为基础，根据不同年龄研究对象的平均身高和身高的标准差来计算年龄别身高Z评分[14-15]。计算方法：
(1)
式(1)中，X为身高的个体观察值，Md、S为参考标准中位数与标准差)。
(3)体重：使用SECA-880电子体重秤(SECA，德国)。使用前校对调零，测量时受试者仅穿着内衣。测量结果精确到0.1 kg。
(4)体质指数BMI(kg/m2)=体重(kg)/[身高(m)]2。
1.3.2 膳食调查 根据家庭食物称重法和3 d 24 h膳食回顾法调查结果，以各次调查的能量和营养素摄入量计算出青春期累计平均营养素摄入量。采用总能量，转换成营养素密度；
或以体重校正，转化成单位体重营养素摄入量。
1.3.3 人口学指标 包括研究对象的年龄、性别、出生年、居住城乡(城市、乡村)和民族。其中，年龄和出生年为连续变量，性别、民族和居住城乡为分类变量。
1.3.4 体育锻炼指标 自1997年开始，CHNS调查中增加了体育锻炼情况的相关内容。体育锻炼形式包括武术、体操、舞蹈、杂技、田径、游泳、球类运动(如篮球、足球、乒乓球等)和太极等。根据活动频率和活动时间，将体育锻炼指标作为分类变量纳入研究，1=<2 h/w、2=2～5 h/w、3=≥5 h/w。
1.3.5 经济状况指标 (1)人均家庭年收入：用家庭年收入除以家庭常住人口数，并根据2011年居民消费价格指数(CPI)将各次调查所得数据换算成2011年标准的数值，并分为低(<2 000元)、中(2 000～5 000元)和高(≥5 000元)3个等级。(2)城市化指数：从人口密度、教育程度、住户卫生设施状况、住户室内设施、交通设施、通讯服务、卫生服务、传统市场、经济活动、教育与收入的变化程度、现代商场和社区服务12个方面来评价社区的城市化程度。每个方面满分10分，总分在0～120分之间[16]。
1.3.6 维生素D营养状况指标 CHNS未调查维生素D营养摄入情况相关信息。本研究通过各抽样市县[17]的经纬度在美国宇航局表面气象学和太阳能网站(http：//eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid?email=skip@larc.nasa.gov)上查询调查期间各抽样地区的年均太阳直接辐射量(direct normal radiation，DNR)，用以近似反映紫外线强度对维生素D营养状况的影响。
1.4 统计分析
本研究中所有分析均按照不同性别分类进行。采用IBM SPSS version 22.0 for WINDOWS以及SAS 9.3(SAS研究所，美国)统计学软件进行数据的处理和分析。除特别说明外，所有指标均以双侧P<0.05为有统计学意义。
2.1 研究对象的基本特征
本研究共纳入671名研究对象。其中，361名(53.8%)研究对象在1991年加入调查，110人(16.4%)在1993年加入调查，另外200人(29.8%)在1997年开始参与调查(表1)。
表1 按累计平均膳食蛋白质摄入量均分为5层的生长队列研究对象基本特征
2.2 青春期膳食营养素摄入情况
如表2所示，以能量校正的青春期累计平均膳食蛋白质摄入量为标准，均分为5层，随着蛋白质摄入量增加，植物蛋白、动物蛋白、维生素A、钙、铁的摄入量也呈现相应的线性趋势(P<0.05)。
表2 按累计平均膳食蛋白质摄入量均分为5层的生长队列研究对象青春期膳食摄入水平
如附图所示，研究对象青春期每kg体重摄入蛋白质基本符合正态分布，最低为0.79 g/(kg·bw·d)，最高值为2.82 g/(kg·bw·d)，中位数为1.57 g/(kg·bw·d)。
附图 青春期每kg体重摄入蛋白质情况
2.3 青春期膳食蛋白质摄入与成年身高的多重线性回归模型结果
以P<0.05为界，根据共线性检验结果剔除共线变量，最终纳入模型的变量包括出生年份、基线年龄、身高、体重、父母身高、城市化指数、人均家庭收入水平、城乡、民族、调查省份、体育锻炼水平、DNR、膳食总能量、钙、锌、维生素A和铁的摄入量。由表3可知，在3种模型中，调查终点身高均随能量校正的总蛋白摄入量的增加而增加(P<0.01)，植物蛋白和动物蛋白只在模型2和模型3中，与调查终点身高的正相关关系具有统计学意义；
随体重校正的总蛋白、植物蛋白和动物蛋白对调查终点身高的影响均无统计学意义。
表3 青春期膳食蛋白质摄入量与调查终点身高的多因素回归结果
模型1控制分层和单因素相关提示的协变量，包括基线年龄、基线身高、基线体重、父母身高、城市化指数、人均家庭年收入水平、城乡、民族、调查省份、体育锻炼水平；
模型2控制有关营养因素，增加：DNR、总能量摄入、钙、锌、维生素A、铁；
模型3控制生长加速因素，增加：出生年份。
2.4 青春期蛋白质摄入量与身高生长HAZ关系的混合效应模型结果
617名研究对象共包括2 308条重复测量数据。如表4所示，在以能量校正和体重校正的分析模型2和3中，蛋白质摄入量与身高生长HAZ间均无显著关联。而模型1，青春期体重校正总蛋白、植物蛋白、动物蛋白摄入量与身高生长HAZ均呈现负相关关系。
表4 青春期蛋白质摄入量与身高生长HAZ的混合效应模型结果
模型1控制分层和单因素相关提示的协变量，包括年龄、父母身高、城市化指数、人均家庭年收入水平、城乡、民族、调查省份、体育锻炼水平；
模型2控制有关营养因素，增加：DNR、单位体重能量摄入、钙、锌、维生素A、铁；
模型3控制生长加速因素，增加：出生年份。
3.1 我国青春期男女性膳食蛋白质摄入水平
就本研究来看，目前我国青春期男女性膳食蛋白质摄入情况基本上可以达到《中国居民膳食指南(2016)》所推荐的摄入值，且城市蛋白质营养摄入状况明显好于农村地区。这不仅体现在膳食蛋白的总量上，更重要的是城市地区膳食摄入动物蛋白的占比高于农村地区。但是就整体情况而言，我国居民膳食结构仍是以植物性食物为主，这与我国食品消费情况调查的数据相符[18]。
3.2 我国青少年身高发育水平
2007年WHO发布的19岁男性的身高参考值为176.5 cm[19]，而我国最新发布的《2014年国民体质监测公报》显示，我国19岁男性的平均身高为172.4 cm[20]。本研究中男性调查终点身高平均为168.5 cm，低于WHO 2007年标准8.0 cm。这与本研究分析的是1991—2011年间的调查数据，且调查对象多数为农村人口有关。
3.3 青春期膳食蛋白质摄入对身高生长的影响
本研究应用多重线性回归模型拟合青春期能量校正的蛋白质摄入情况与调查终点身高的关系时，可以发现显著的线性关系，这一结果与我们一贯的营养学常识相符。这可能是由于蛋白质可以刺激胰岛素样生长因子I和其他生长激素的释放，从而导致快速生长和肌肉和脂肪量的增加[21-24]。在针对我国儿童的一项既往研究[6]中也发现，蛋白质能量比与发育迟缓呈负相关，膳食蛋白质摄入量与身高正相关。在孟加拉国和菲律宾的相关研究中也可以得出类似的结果[8-9]。然而这几项既往研究中都没有将膳食摄入的微量元素纳入回归模型。
Grasgruber等[25-26]研究表明，非欧洲人男性成年身高的主要影响因素为总蛋白摄入量，而总蛋白摄入量对欧洲男性成年身高的影响没有统计学意义，但是动物蛋白摄入量对成年身高呈显性正相关，植物蛋白摄入量与成年身高呈负相关。这可能是由于欧洲蛋白质整体摄入水平较高，所以更加强调蛋白质量对成年身高的影响。而我国和其他非欧洲国家总蛋白摄入水平不高，所以无论何种来源的蛋白质均可以促进成年身高的增加。
本研究以体重校正的蛋白质摄入情况对调查终点身高无显著影响，可能与不同调查对象的青春期累计平均每kg蛋白摄入量达到1.61 g/(kg·bw·d)，远高于RNI有关。在对身高生长HAZ的探究中，无论何种来源的蛋白质在不同的校正方式下，均无显著影响。在德国幼儿园中进行的一项营养状况与身高的研究中也发现二者并无显著关联[27]。另外一项涵盖了2 154对双生子的前瞻性队列研究也得出了相同的结果[28]。模型中所纳入的人口学指标、经济学指标、身体活动指标、身体测量以及膳食指标等指标中，有些存在较大的变异，从而降低了混合效应模型分辨率的可能性。同时，青春期膳食营养摄入不应只聚焦于某一单一营养素。
在每日平均蛋白质摄入量为1.61 g/(kg·bw·d)的男性儿童人群中，本文结果提示青春期单位体重蛋白质摄入量及其来源不影响成年身高或青春期身高生长速度。
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