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经过几十年的研究,科学家仍不能判断营养补充品是否有益健康

作者:  发布时间:2014-07-03  阅读量:

1911年,波兰生物化学家Casimir Funk发现了当时一种神秘的神经问题——脚气病背后的秘密:该疾病多发地区居民的主要卡路里来源是去壳或“抛光”的大米。他用大米抛光剥离下的物质喂养一群生病的鸽子,结果在12小时里,鸽子恢复了健康。Funk认为,包括脚气病和坏血症在内的少量令人迷惑的疾病,致病原因可能是缺乏一些营养物质,就像他从谷壳中找到的物质一样。他为这些物质命名为“维生素”。

尽管许多人支持维生素能够预防或治疗特定疾病的观点,但医疗机构对此表示反对:Funk来自英国伦敦李斯特预防医学研究所的同事对其观点表示怀疑,并试图阻止他在论文中使用维生素这个词语。

1917年,《美国医学协会杂志》发表的一篇社论指出,尽管“‘营养缺乏症’的表述已经非常流行”,但这个概念是一个“含糊的说明”。

现在,没有人怀疑维生素B1能够预防脚气病,或维生素C能防止败血症。但对数以百万计看似健康的人使用维生素补充剂的科学意见从来没有过多的分歧。

去年,《内科学年鉴》刊登的一篇社论为此提供了一个非常恰当的案例。美国约翰斯·霍普金斯大学及其他机构的研究人员肯定地宣布,美国公众应该“停止把金钱浪费在维生素添加剂上”。他们认为,相关研究并没有发现任何效益,部分原因是生活在工业化社会的人已经营养良好。在之后数月里,奥克兰儿童医院和研究院的Bruce Ames和哈佛大学的Walter Willett等大量营养学家和生物化学家对此进行了反击。他们指出,维生素缺乏症目前广泛存在于美国,而补充剂能够帮助关闭营养缺口。

哈佛大学流行病学家Meir Stampfer认为,反对维生素的社论是“垃圾”。“我为这样优秀的刊物出版这样一篇论文,并引起如此多的混乱而感到悲哀。”他说。“对于该争论总有两个极端,主要原因是我们不知道答案,我们无法证明其中任何一个。”国立卫生研究院(NIH)饮食补充剂办公室主任Paul Coates说。

双盲实验、安慰剂控制实验证据聚合在一起显示,在发达国家,几乎没有营养补充剂对人体有持续的健康影响。但有人指出,零发现折射出研究的不足,例如实验设计欠缺、各种数据不适当混合以及对多少营养才充足的误区。“我们之前使用的工具非常粗糙,就像我们一直在透过一个窗帘密闭的肮脏窗口向外看。”医学研究所食品和营养委员会成员、耶鲁公共卫生学院的Susan Mayne说。

寻找靶心

全世界维生素和补充剂市场预计有680亿美元价值。膳食补充剂办公室报告称,大部分并不缺乏营养的人在食用这些物质,以提高或维持“整体健康”。在工业化国家,诸如败血症等疾病已经十分少见,但有研究指出,许多人至少温和地缺乏某些营养。

2011年,对疾控中心国民健康与营养检查(NHANES)所得数据的分析结果显示,超过1/4的美国人没有摄取足够的维生素A、C、D和E,钙以及镁;97%的人缺钾。当下的美国饮食指南(发布于2010年)就警告称,普通公众的钾、膳食纤维、钙和维生素D摄入量“低到足以引起公共卫生关注”。而科学家则在讨论这些看似普遍的亚临床缺乏症的重要性。约翰斯·霍普金斯大学流行病学家Pete Miller表示,即使有政府推荐的营养水平,“定义缺乏的阈值可能也是不正确的”。

例如,众所周知,确定人们吃什么食物以及吃了多少的调查并不可靠。2013年,《科学公共图书馆—综合》刊登的一项研究发现,由于统计漏报,NHANES 39年研究所得的能量摄取数据对于大多数参与者而言“在生理学上不可信”。

Mayne表示,几乎可以肯定地说,一些人“确实缺乏”某些营养素。此外,研究证实,那些摄取量低于平均水平但临床显示“正常”的人将能从补充剂中获益。研究人员在哈佛大学公共卫生学院招募了672位有良性结肠直肠肿瘤史的健康专业人员,以观察叶酸是否有助于降低肿瘤复发率。在3至6.5年里,一半的参与者每天服用1毫克叶酸,另一半则服用安慰剂。当每个人合在一起分析时,补充剂没有任何效果,但在那些实验初期有最低剂量叶酸摄入量的参与者中,确实出现了复发风险的降低。

另一方面,数个大型实验表明,过量服用营养素可能会出现危险。α-生育酚β-胡萝卜素防癌实验计划研究吸烟者是否能从适当补充剂中获益。结果证明,5至8年间每天服用20毫克β-胡萝卜素的参与者实际肺癌发病率比安慰剂对照组高18%。这暗示,高剂量β-胡萝卜素的分解产物能引发细胞增生。

模糊效果

对照组的营养摄入也很重要,但却常常被忽视。作为NIH妇女健康项目(WHI)的一部分,研究人员测试了每日补充1000毫克钙(伴随服用维生素D),对女性骨折风险产生的作用。尽管那时NHANES的数据显示,绝经后妇女的钙摄入量大约为每天600毫克。

克莱登大学内分泌学家Robert Heaney 表示,WHI研究发现,实验组和对照组的骨折风险并没有明显差别,但“该研究的设计就让它不会显示出任何事情”。

该试验还突出了其他两个潜在混合因子。首先,研究参与者比其他人更注意健康。第二是遵循的标准通常较低,到最后只有59%的参与者仍然服用至少80%的丸剂。不严格遵循规定的治疗将使得结果出现偏移。

另一个重要因素是遗传变异性。“每个人的基因大约有5万个变异。”北卡罗来纳大学营养研究所主任Steven Zeisel说。许多变异可能对新陈代谢至关重要。但“很少有遗传学家收集饮食信息,更鲜有饮食男女收集遗传信息”。例如,Zeisel研究发现,44%的女性出现基因变异,这显著增加了她们对胆碱的饮食需求。

实际上,营养干预的效果可能十分微妙:相较于药物试验而言,营养试验有更高或更低的暴露量,因为每个人会摄入和消耗一些营养素。微妙的差距可能很难被发觉,并且潜伏期较长。

更清晰视角

那么科学家应该如何设计研究从而了解营养的真谛呢?Heaney提议了指导方针。他认为,首先科学家需要考虑剂量响应曲线。他说,这对测量参与者营养状况基线和追踪变化而言绝对重要。他还建议,调查者应招募相似摄入量基线的参与者。这会让数据更清晰。

测量营养状态带来了额外挑战。以钙为例:身体会仔细调节血液水平,当摄入量较低时,通过从骨骼里提取矿物质而保持钙量不变。Heaney表示,可以通过甲状旁腺素等其他生物标记来获悉消耗量。但此类试验成本昂贵。

研究人员还必须想出精确方法评估试验中的食物和营养摄取量。这需要更好地预计食物中的营养素。俄勒冈州立大学莱纳斯鲍林研究所生物化学家Balz Frei表示,美国农业部国家营养标准参考数据库高估了食品中维生素A的含量,因为使用的标准单位不含营养生物利用度。而且错过了食物中其他维生素来源。

好消息是科学家已经开发出改善营养状态和摄入量测量结果的技术。例如,Mayne及其同事创制了皮肤光谱学方法用于评估类胡萝卜素水平。“你可以做到零成本,本质上这是一个30秒的皮肤扫描,以读出营养状态。”她说。

所以,回到原来的问题。补充剂是无用的吗?目前的研究只给出了模棱两可的大半个答案:对于某些人、营养素和剂量而言,“或许是的”,但对其他的,“或许不是”。“营养是复杂的,我不认为有必要发展出适用于所有人的公式。”Mayne说。(张章) (原标题《营养补充品:一场掷硬币的游戏》)

《中国科学报》 (2014-06-30 第3版 国际)