《Nutrition & Metabolism》:Effect of rye consumption on markers of glycemic control: evidence on the “rye factor”: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials
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这篇综述通过对 31 项随机对照试验(RCTs)的荟萃分析,研究黑麦摄入对血糖和胰岛素指标的影响。结果显示,黑麦摄入可能降低餐后胰岛素曲线下面积(AUC),但对血糖指标无显著影响。高剂量黑麦纤维或更有益,为血糖控制提供了新参考。
黑麦与血糖控制指标关系的研究综述
1. 血糖控制的重要性与现状
血糖控制(Glycemic control)是指将血糖水平维持在适当范围内,这对于身体健康至关重要。正常的血糖控制意味着在 24 小时内,空腹血糖和餐后血糖都处于正常区间。然而,多种疾病如甲状腺功能亢进、多囊卵巢综合征、感染,尤其是糖尿病,以及一些药物(如皮质类固醇)和心理因素(如压力),还有不健康的饮食、缺乏体育活动和肥胖等,都会破坏血糖控制。
目前,血糖控制不佳的情况较为普遍。在埃塞俄比亚的一项观察性研究的系统评价和荟萃分析中,61.9% 的糖尿病患者血糖控制不佳;在赞比亚农村的一项横断面研究中,41% 的居民糖化血红蛋白(HbA1 c)升高(≥5.7%);在巴西的一项针对青少年的学校横断面研究中,20.5% 的青少年 HbA1 c 水平偏高(≥5.7%)。长期的血糖控制不佳会引发一系列并发症,特别是在糖尿病患者中,持续升高的血糖会增加晚期糖基化终末产物的形成风险,进而引发细胞内氧化应激和炎症反应。
2. 黑麦在血糖控制研究中的引入
黑麦(Secale cereale)属于谷物家族,其膳食纤维含量在谷物中最高,至少占黑麦干物质的 20%,而小麦、燕麦和大麦等其他谷物的膳食纤维含量仅为 10 - 15%。膳食纤维能够降低食物的血糖负荷,降低患糖尿病的风险,它可以延缓胃排空,延长胃肠道运输时间,减缓小肠对葡萄糖的吸收。基于黑麦高纤维的特性,研究人员推测黑麦可能对血糖和胰岛素指标有有益影响,因此开展了此项荟萃分析,旨在探究黑麦摄入对血糖控制指标的作用。
3. 研究方法
本次系统评价和荟萃分析严格遵循系统评价和荟萃分析首选报告项目(PRISMA)的指南进行设计、实施和报告。研究人员检索了 PubMed、Scopus 和 Web of Science 数据库中从最早在线数据至 2024 年 3 月 17 日的随机对照试验(RCTs),这些试验需研究黑麦摄入对 18 岁及以上成年人血糖、胰岛素、糖化血红蛋白(HbA1 c)和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)的影响,检索词包括葡萄糖、胰岛素等相关词汇,且检索无语言限制。
在研究选择和纳入标准方面,纳入的 RCTs 需调查黑麦摄入对上述指标的影响,要求有随机化分组,但不要求盲法,因为多数研究中黑麦是以食品形式(如面包)给予的。同时,试验需报告至少一个治疗组和对照组的基线及干预后数值的均值、标准差(SD)或标准误(SE),或治疗组和对照组干预前后的均值差及相应的 SD/SE,还需保证治疗组和对照组除黑麦摄入外条件相同,明确测试产品的用量和纤维含量,并使用可比的碳水化合物含量。不符合这些标准的试验,如仅给予黑麦成分(如黑麦麸)、黑麦与其他含纤维谷物大量混合、无对照组、未报告基线值、参与者有糖尿病或重复发表的研究等,则被排除在外。
数据提取由两名研究人员完成,提取的信息包括研究的基本发表信息、研究地点、试验设计、干预时长、样本量、参与者特征、治疗组和对照组给予的产品类型和剂量、纤维剂量、干预前后的结果值及 SD(或 SE),以及数据类型(空腹、餐后和曲线下面积(AUC))。对于以图表形式呈现的数据,使用 Plot Digitizer 软件进行提取,若餐后数据图表无法读取,则不使用该数据。
使用修订后的 Cochrane 随机试验偏倚风险工具对试验质量进行评估,该工具涵盖随机化过程、偏离预期干预、缺失结局数据、结局测量和报告结果选择等方面的偏倚风险,对于交叉设计还额外评估时期和残留效应的偏倚风险。
数据分析使用 STATA 软件版本 13.0,采用随机效应模型估计总体效应,通过 I2 检验评估异质性(I2 <40% 为低异质性,40 - 69% 为中等异质性,70 - 100% 为高异质性)。进行亚组分析的因素包括参与者年龄(<40 岁、40 - 65 岁、>50 岁)、性别(男性、女性、男性 / 女性)、体重状况(正常(BMI<25 kg/m2 )、超重(BMI = 25 - 29.9 kg/m2 )、肥胖(BMI≥25 kg/m2 ))、黑麦剂量(<12 g 或≥12 g 黑麦纤维)、研究持续时间(≤270 min 或> 270 min)和产品发酵情况(是或否)。此外,还使用 One Study Removed 方法进行敏感性分析,以确定分析结果对特定研究的依赖程度。
4. 研究结果
经过筛选,最终有 27 篇文献中的 31 项试验被纳入荟萃分析,共涉及 922 名参与者。这些参与者主要为健康人群,也包括绝经后妇女、超重 / 肥胖和代谢综合征患者,以及少数感染幽门螺杆菌、做过回肠造口术和前列腺癌幸存者。多数试验在欧洲国家进行,尤其是瑞典和芬兰,仅有两项研究分别在中国和澳大利亚开展。试验中的黑麦治疗主要采用黑麦面包,也有黑麦粥、黑麦制品(黑麦泡芙、黑麦片、黑麦脆面包)和黑麦面食等;对照组通常使用白小麦面包或精制谷物。黑麦剂量的报告形式多样,导致治疗组中黑麦纤维的摄入量从每天 3.8 g 到 64 g 不等,对照组中纤维摄入量一般为 0 - 15.5 g,仅有一项研究在对照组中使用添加 64 g 纤维素的精制小麦产品,使其纤维含量与治疗组相当。
在血糖指标方面,8 项研究表明黑麦摄入对空腹血糖无显著影响;11 项研究(12 项试验)显示黑麦摄入对餐后血糖也无显著影响,但在年龄大于 50 岁的参与者和干预时长≤270 min 的亚组中,餐后血糖有升高趋势;14 项研究(18 项试验)发现黑麦摄入对葡萄糖 AUC 同样无显著影响,不过在黑麦纤维剂量≥12 g 的亚组中,葡萄糖 AUC 有降低趋势。
在胰岛素指标方面,7 项研究发现黑麦摄入对空腹胰岛素无显著影响,仅在正常体重受试者的亚组分析中,两项研究的合并分析显示空腹胰岛素显著增加;11 项研究(12 项试验)表明黑麦摄入对餐后胰岛素无显著影响,但不同剂量亚组呈现出不同趋势,<12 g 剂量亚组有升高趋势,≥12 g 剂量亚组有降低趋势;13 项研究(16 项试验)显示黑麦摄入可显著降低胰岛素 AUC,但 < 12 g 黑麦纤维剂量的试验组和肥胖个体的试验组未显示出显著效果。
在试验质量评估中,65.2% 的交叉研究质量良好,但部分存在参与者和研究人员盲法信息不明确的问题,30.4% 的研究洗脱期 < 5 天或未报告该信息;5 项平行组设计的试验中,有 2 项因较高的失访率存在高偏倚风险,可能影响研究结果的有效性。
5. 研究结果讨论
综合来看,本次荟萃分析结果显示,黑麦摄入对包括空腹血糖、餐后血糖和葡萄糖 AUC 在内的血糖指标无显著影响。虽然黑麦富含膳食纤维,但其中可溶性纤维含量相对较低,而可溶性纤维才是改善血糖控制的关键,这可能是黑麦未对血糖指标产生明显益处的原因。在亚组分析中,年龄大于 50 岁的人群餐后血糖有升高趋势,可能是因为他们本身患高血糖的风险较高,对碳水化合物摄入后血糖升高更为敏感,而非黑麦的不良影响;短干预时长亚组餐后血糖升高的原因尚不明确,可能与长干预时长亚组研究数量较少有关,且长期持续摄入膳食纤维可能通过改变结肠微生物群,产生短链脂肪酸,进而影响血糖吸收,长干预时长中的第二餐效应也可能使餐后血糖降低。在黑麦剂量≥12 g 时,葡萄糖 AUC 有降低趋势,这表明较高剂量的黑麦纤维可能对血糖控制有益,不过不同研究对有效纤维剂量的推荐存在差异。
在胰岛素指标方面,黑麦摄入虽对空腹和餐后胰岛素无显著影响,但显著降低了胰岛素 AUC,且这种降低仅在黑麦纤维剂量≥12 g 时出现,说明低剂量黑麦可能对血糖控制效果不佳。黑麦降低胰岛素 AUC 的原因可能与其中的生物活性化合物有关,如木质素可改善胰岛素抵抗,烷基间苯二酚可抑制胰岛素抵抗,这些作用可能通过改变肠道微生物群、减少肝脏脂质积累和控制饮食诱导的肥胖来实现。
6. 研究的优势、局限性和未来方向
本研究是首次针对黑麦摄入对血糖控制指标影响的荟萃分析,其优势在于搜索策略涵盖多种血糖指标,并进行了广泛的亚组分析。然而,研究也存在一些局限性。部分亚组(如男性、女性、超重和肥胖个体)的 RCTs 数量不足;由于干预方式的性质,多数试验无法进行盲法;几乎所有试验都在欧洲进行,结果可能不适用于其他地区的人群;仅有四项试验使用了发酵黑麦产品,对发酵黑麦对血糖控制的影响研究不足;研究黑麦对 HbA1 c 和 HOMA-IR 影响的 RCTs 较少,而这些指标能提供更多关于血糖控制和胰岛素功能的信息。
未来的研究可以增加不同地区、不同人群的试验,进一步探究发酵黑麦产品对血糖控制的影响,同时加强对黑麦影响 HbA1 c 和 HOMA-IR 的研究,以更全面地了解黑麦在血糖控制中的作用。
7. 研究结论
总体而言,本荟萃分析表明,黑麦摄入可能在不影响血糖指标的情况下降低胰岛素水平。亚组分析提示,黑麦纤维剂量高于 12 g 和干预时长超过 8 h 可能对血糖控制更有益。虽然黑麦降低胰岛素水平可能对预防衰老和控制代谢疾病有潜在益处,但这种降低的临床意义尚不明确,未来需要前瞻性队列研究来进一步明确这一问题。
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