健康饮食的时间原则

作者:赵忆航 刘志刚

近年来,无规律、高热量的饮食导致患肥胖症以及代谢性疾病的人数急剧增加,可能会引起认知功能障碍、肠屏障损伤以及肠道菌群紊乱等,非药物的干预方法——间歇性禁食可有效降低体重,改善认知损伤,调节肠道菌群。


在人的整个生命过程中保持健康饮食有助于预防各种非传染性疾病、代谢综合征以及神经相关病症。然而,饮食结构和规律会随着社会生产力的提高、经济科技的发展,如加工食品产量的增加、快速的城市化和生活方式的变化而发生改变。根据世界卫生组织的数据,全球每年至少有280万人死于超重或肥胖,到2025年估计将有27亿成年人超重,超过10亿人受到肥胖的影响。《中国居民营养与慢性病状况报告》指出,我国各年龄段的居民超重肥胖率持续上升,有超过一半的成年人处于超重或肥胖的状态。同时,我国糖尿病的总人数在过去40年间呈爆炸性增长,占全球糖尿病总人数的1/4。同样地,高血脂、高血压等饮食相关的慢性病发生率也逐年增高。这不仅对个人的健康造成了极大威胁,也给社会卫生医疗系统造成了极大压力。想要改善健康,除了调整食物中营养素的比例结构之外,还需要重视健康饮食的时间结构。

饮食时间结构的起源

从南方古猿到晚期智人,人类的祖先以“狩猎—采集者”的身份生存,日出而作,日落而息。他们无法像现代人类一样拥有充足的食物来源和储备,也很难有固定的进食规律,每天的禁食时间约为16小时。人类族群每日进食的次数和频率发生最根本的改变可能是在农业革命之后。人们安居乐业,饮食规律逐渐稳定,因此每天的进食时间(首次进食至末次进食完毕的时间间隔)约为10~12小时;同样地,禁食时间约为12~14小时。

无论在东方还是西方,由于耕地面积有限,农产品数量极易受到天气影响,常常导致食物短缺,因此古代底层劳动人民的饮食模式多采取一餐制或者两餐制。在中国古代,即有早上9点的“朝食”和下午4点的“脯食”;到了春秋战国时期,开始逐渐变为一日三餐,如《庄子·内篇》有云“适莽苍者,三餐而反,腹犹果然”。其中提到的“三餐”,即增加了“燕食”,指中午12点左右。从时间概念上来说,这个时代的三餐时间与现代生活一致。

在西方国家,如古罗马时期,很多人仅在每天中午进餐一次。当然,中上层阶级也可能享受三餐制、四餐制甚至更多。在15世纪的西方,贵族人群增加了早餐,即在日出前后进食。随后,晚宴的兴起延长了人们进食的时间。然而,由于无论是一餐、两餐,还是多餐,大部分人最后一餐的就餐时间一般是在日落之前。其主要原因是除了上层阶级,很少有人能在晚上有充足的光线就餐。

工业革命以后,随着农业工具、化肥、农药的发明和推广,食品供应停滞不前的状况渐渐有所改善,这不仅为人类带来更加充足的食物,同时也带来了更多精致的谷物。此外,电灯的普及相伴而来的是工作时间的延长和睡眠时间的延后,因而也颠覆了人类的进食习惯,比如现在可以随时随地点外卖,或者在睡前吃夜宵,这在无形中延长了进食的时间。而不规律的饮食模式会破坏人的新陈代谢和生理机能的时间协调,从而可能导致慢性疾病或者代谢疾病的发生。

间歇性禁食

尼采曾说过,幸福就是适度的贫困。其实,健康也来源于适度的饥饿。这里提及的“饥饿”或者“限制性饮食”不是指长时间的断食,而是在特定时间段内重复、有规律性地对食物的自愿戒断。

近年来,包括“卡路里限制”在内的限制性饮食,被证实是有可能有效延长寿命的营养干预策略。研究发现,卡路里限制干预可以延长酵母、线虫以及啮齿类动物的寿命,降低某些癌症和慢性病的发生风险,如心血管疾病、糖尿病等。早在2009年美国威斯康星州国家灵长类动物研究中心发表在《科学》周刊的研究发现,30%的饮食卡路里限制会减少与成年恒河猴年龄相关的疾病发生,从而提高其生存率[1]。然而近年来的研究表明,恒河猴成年后长期进行30%的饮食卡路里限制对延长寿命并无益处。因此,关于卡路里限制干预对人类寿命是否有延长作用,还需要进一步的探究。

在人类的现实生活中,维持每日减少卡路里或者食物的摄入量,是非常具有挑战性的。而相对于不易坚持的卡路里限制,间歇性禁食策略更加温和,更容易坚持。间歇性禁食指的是饮食的时间规律并非日常的一日三餐,而是通过调整进食的时间和规律,实现相应的营养干预效果。间歇性禁食被国际营养学界认为是一种非药物干预的方式,它可以减轻体重,延长寿命,并且广泛应用于糖尿病、肥胖以及衰老相关疾病的干预治疗中。

常见的间歇性禁食包括:①隔日禁食,即一天吃一天不吃。这种禁食模式较为极端,适用的人群也比较窄,但在多项研究人群中发现,隔天禁食可以减轻肥胖人群体重,降低患2型糖尿病的风险。②“5+2”禁食,这种饮食模式主要是以一周为周期,在每周不连续的两天内进行低能量的饮食。③限制时间饮食,这是近年来受关注较多的一种饮食模式,指每日禁食12~16小时,饮食的总时间控制为8~12小时。

限制时间饮食

在临床试验中,限制时间饮食是一种安全有效的饮食策略,对糖尿病或其他代谢疾病具有改善作用。此外,对认知功能障碍以及肠道菌群紊乱等也具有减轻作用,其可能的机制有两种:①禁食引起酮体和成纤维生长因子21(FGF21)的含量升高,进而发挥神经保护作用;②“进食—禁食”节律的变化可调节肠道菌群的生物节律,进而影响肠道菌群代谢产物的产生,最终改善脑健康。

代谢健康

人群研究发现,为期28天、每日10小时的限制时间饮食,对18~35岁健康人体的肌肉构成、糖脂代谢以及认知功能没有负面影响。另一项研究发现,对55岁以上的中老年人群进行为期4周、每日8小时的进食营养干预,可以有效降低其体重,改善行动障碍,并可以提高糖耐量。而对于肥胖人群而言,8小时的限制时间饮食可以安全有效地降低体重,以及其内脏脂肪、低密度脂蛋白胆固醇和糖化血红蛋白的含量。此外,2018年的一项研究表明,相对于12小时的限制时间饮食,6小时的限制时间饮食可更显著地改善糖尿病前期患者的胰岛素敏感性、脂质代谢,同时可降低血压。

美国约翰霍普金斯大学医学院的研究人员于2019年在《新英格兰医学杂志》上总结了目前领域内关于限制时间饮食对糖脂代谢改善作用的内在机理[2]。一般认为,在禁食期间,机体的肝糖原储备耗尽,迫使其激活甘油三酯分解,并用于能量代谢。肝脏会将脂肪酸转化为酮体(乙酰乙酸和β-羟基丁酸),随后酮体被主动转运到细胞中,并代谢为乙酰辅酶A,参与三羧酸循环生成ATP,为包括大脑的许多组织提供能量。

脑健康

间歇性禁食可以有效改善糖尿病模型动物的认知记忆功能缺陷,并且缓解焦虑样行为,同时还可以提高阿尔兹海默病模型小鼠、血管性痴呆模型小鼠,以及亨廷顿疾病模型小鼠的认知能力和工作记忆(又称短时记忆)能力。但目前有关间歇性禁食对于脑健康的影响结果,多是在模式动物上的研究结果,对人群的研究数据还比较少。国外一项针对883名老年人的营养干预研究发现,10小时的限制时间饮食可改善老年人的认知状态[3]。这说明,限制时间饮食在人群中可能也具有改善脑健康的潜在作用。

目前,有关间歇性禁食改善中枢神经系统功能的机制尚不明确。有研究发现,禁食可促进肝脏中成纤维细胞生长因子21激素的表达。它不仅可以调节机体的能量代谢,还可以激活脑源性神经营养因子的表达,因此对中枢神经系统具有一定的保护作用。然而由于其过程十分复杂,涉及多个组织器官,如肝脏、肠道等的变化和互作,相关工作仍需进一步开展。

肠健康

间歇性禁食会影响肠道菌群的结构,乳酸杆菌属等有益菌的相对丰度显著增加,而粪肠球菌等有害菌的相对丰度显著下降[4]。研究发现,在肝缺血再灌注损伤的模型小鼠中(通过肝切除或移植等手术过程造成肝损伤的小鼠),8~10小时的限制时间饮食干预,可以显著提高拟杆菌门、乳酸杆菌、瘤胃球菌科等菌群的丰度。此外,肠道微生物的代谢物,包括一些次级胆汁酸、短链脂肪酸和色氨酸的代谢物也会产生变化,最终影响脑内神经元中线粒体的生物合成,并改变神经突触的结构和功能。

此外,限制时间饮食改善肥胖小鼠的肝脏代谢异常的机制,可能与菌群的昼夜节律震荡相关。昼夜节律是指生命活动以24小时左右为周期的变动,这24小时的节律是由生物钟所调控,在动植物、真菌和蓝藻中被广泛观察到。研究发现,共生于机体肠道的微生物的结构组分和代谢同样存在着节律性的波动。饮食的节律,即“进食—禁食”的周期,会显著地影响肠道菌群的生物节律,而肠道微生物的节律性震荡又会影响其代谢产物的变化,进而影响宿主的健康。

对野生型小鼠在黑暗和光照条件下,分别进行12小时的限制时间饮食干预后发现,参与营养代谢的多种细菌相对丰度的峰值时间发生了明显的变化[5],并且相对于夜间进食,白天进食对小鼠正常肠道菌群的节律影响更大。而与小鼠相反,人习惯于白天进食,因此夜间进食会对自身的肠道菌群节律性产生更大的影响。临床研究发现,为期25天、每日8小时的限制时间饮食,可以增强成年男性肠道内微生物的丰富程度,并增强宿主昼夜节律相关基因的表达[6]。

尽管限制时间饮食对代谢紊乱、认知功能障碍以及肠道菌群失调具有改善作用,但其机制还有待进一步探究。此外,关于肠道菌群的节律是如何受到宿主的神经信号、内分泌信号等间接影响的;肠道微生物的代谢节律性与肠道的蠕动、肠道屏障的完整性的关联如何;生活在不同纬度、不同区域、不同饮食结构、不同作息规律的人群,其菌群的“生物钟”又会被如何影响等,这些疑问在未来还需要更深入的研究来解答。


间歇性禁食的代谢机制


限制时间饮食的合理建议

及注意事项

对于正常的健康人群来说,进行限制时间饮食应当关注以下两方面:一是每日进食的总时长。18小时这种略长的禁食时间在延缓糖尿病进展方面可能要比12小时的禁食效果更好。二是进食的起始时间和结束时间。研究人员发现,在睡前2~3小时内,人体内褪黑素的浓度开始逐渐升高,并可通过中枢神经系统抑制胰腺中胰岛素的分泌,因而夜晚血糖水平会高于早上。因此,热量摄入的时间需要与睡眠的时间隔开,建议在睡前2~3小时停止最后一餐的进食。

对于正常工作的人群,进行限制时间饮食时建议:①早上醒来1小时后再吃早餐;晚餐的时间适当提前至17:00—18:00,20:00后不进食。同时,尽量在22:00—23:00入睡,保证8小时左右的充足睡眠,这样禁食的总时长可保证在12小时以上。②在禁食期间应当注意补充水分。③要保证每天的节律一致,即在每日的相同时间段内吃饭和睡觉。④适当运动,以达到更健康的状态。

对于上夜班的人来说,比如早上7:00下班,应当在凌晨2:00—3:00停止进食,下班后尽量在避光、安静的环境下保证6小时以上的睡眠,15:00—16:00以后再吃饭。但无论是哪种工作状态和限制时间饮食的安排,饮食中的营养素构成和比例应当保持均衡。同时,研究人员发现每周1~2天晚上与朋友聚餐或者偶尔放松,可能并不会影响限制时间饮食的整体效果。但值得注意的是,这里改变的仅仅是晚餐时间的延迟,而不是指在进食时间内暴饮暴食。

尽管间歇性禁食有诸多益处,但并不适合所有人群,如服用胰岛素或磺酰类药物的1型糖尿病患者、肝病患者、孕妇和哺乳期女性、婴幼儿和青少年,以及身体虚弱的老年人群。此外,间歇性禁食也会引起低血糖、脱水以及营养不良等不良反应,更重要的是,过长时间禁食会导致体内酮体水平升高,使血液呈酸性,进而导致酮症,甚至引发酮症酸中毒。因此,如果想要进行间隔时间更长的禁食,一定要在专业人士或医生的指导下实施。

综上所述,间歇性禁食是一类对糖脂代谢和脑健康功能具有潜在保护作用的膳食模式。对于想控制体重、改善糖脂代谢的人群来说,相较于其他限制性饮食策略,该方法接受度高且耐受性良好。未来,研究者或许可以针对每个人不同的机体状况和工作状态,设计具有针对性的饮食方案和作息时间,并结合定期的运动,打造更加精准的个性化营养健康方案。

赵忆航,硕士研究生;刘志刚,教授:西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西 712100。zhigangliu@nwsuaf.edu.cn

Zhao Yihang, Master Degree Candidate; Liu Zhigang, Professor: College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Shaanxi 712100.

[1] Colman R J, Anderson R M, Johnson S C, et al. Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys. Science, 2009, 325: 201-204.

[2] De Cabo R, Mattson M P. Effects of intermittent fasting on health, aging, and disease. The New England Journal of Medicine, 2019, 381: 2541-2551.

[3] Currenti W, Godos J. Association between time restricted feeding and cognitive status in older italian adults. Nutrients, 2021, 13: 191.

[4] Liu Z, Dai X. Gut microbiota mediates intermittent-fasting alleviation of diabetes-induced cognitive impairment. Nature Communications, 2020, 11: 855.

[5] Thaiss C A, Zeevi D, Levy M, et al. Transkingdom control of microbiota diurnal oscillations promotes metabolic homeostasis. Cell, 2014, 159: 514-29.

[6] Zeb F, Wu X, Chen L, et al. Effect of time-restricted feeding on metabolic risk and circadian rhythm associated with gut microbiome in healthy males. The British Journal of Nutrition, 2020, 123: 1216-26.

关键词:间歇性禁食 限制时间饮食 脑健康 肠道菌群

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页面更新:2024-04-23

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