采用生酮饮食进行减肥的流行病学实验*

蔡鼎男 陈明华

1. 莆田学院基础医学院，福建 莆田 351100； 2.中国人民解放军第九五医院麻醉科，福建 莆田 351100

生酮饮食(ketogenic diet，简称KD)是一个脂肪高比例、碳水化合物低比例，蛋白质和其他营养素合适的配方饮食，是肿瘤患者尤其是脑胶质细胞瘤的一种特殊饮食方法[1]。但近百年来主流医学认为高脂饮食是“不科学”膳食方法，鲜有研究。《柳叶刀》最近的生酮饮食人群研究文献在1937年[2]，直到2017年8月《柳叶刀》上发表的一项PURE研究[3]，提出高碳水化合物的摄入量与总死亡率风险增加正相关，这才使得人们重新审视生酮饮食。

为此，我们设计了二阶段交叉设计，采用生酮饮食加运动方法进行减肥，现报道如下。

1 对象和方法

1.1 研究对象

满18周岁成年人超重或肥胖患者。入选标准：①满18周岁(2000年1月1日前出生)的成年人；②BMI超过25 kg/m2；③完成前期营养知识科普培训和社会心理支持访谈；④知情同意。排除标准：空腹血糖超过7 mmol/L，和(或)血压超过140/90 mmhg，和(或)肝肾功能受损、胰腺受损、胆囊疾病、冠心病等器质性疾病以及怀孕期、哺乳期妇女。受试者被邀请参加3次的面对面交流，旨在打消顾虑，赢得家庭支持，确保研究饮食和程序的可接受性和遵守性，并评估完成研究可能遇到的社会和心理障碍，完成病史和体格检查。

1.2 饮食方法

生酮饮食：采用30 mL油(椰子油、黄油各15 mL)加4 g咖啡制作成防弹咖啡。早餐防弹咖啡1杯，午餐、晚餐采用黄油煎蛋、回锅肉、香煎三文鱼等荤菜、西蓝花、牛油果等蔬果食材。控制在1日碳水化合物30 g，脂肪130 g，蛋白质60 g，总热量(1500±50)kcal。

常规饮食：食材不限，控制1日碳水化合物250 g，脂肪20 g，蛋白质60 g，总热量(1500±50)kcal。

两种饮食方法均补充同样剂量的维生素和矿物质，开水、矿泉水等无糖饮料每日>3000 mL。

1.3 训练方法

两组成员每周集中2次，采用相同的高强度间歇训练法(HIIT)：本次实验采用高强度运动为波比跳(Burpee)方式，即先深蹲(squat)，之后伏地挺身(push-ups)，然后跳跃(jump)的一连串动作。1 min内不间断周而复始，满1 min后休息20 s，之后重新再来，做6个循环。

1.4 二阶段交叉设计

募集的20名志愿者，随机分为A、B两组，每组10人。A组采用生酮饮食+HIIT训练，持续1个月，之后恢复原饮食习惯和锻炼方式，洗脱3个月，使体重恢复入组前体重，再采用常规饮食+HIIT训练，持续1个月。B组相反，先采用常规饮食+HIIT训练，持续1个月，然后洗脱3个月，体重恢复入组前体重后，采用生酮饮食+HIIT训练，持续1个月。记录体重、腰围(过脐线)。

1.5 统计学方法

研究对象按年龄排序，通过随机数字表获取随机数字，分配到每人。尾数为偶数的进入A组，奇数的进入B组，0为偶数。采用SPSS 22.0统计软件进行分析，采用t检验、交叉设计方差分析来比较A、B两组的效果。部分对比研究采用重复测量方差分析。

2 结 果

2.1 一般情况

有25名合格研究对象报名，参与培训后有5人放弃流行病学实验。愿意参加实验20人，其中男3人，女17人。随机分为A、B两组，A组第一阶段实验结束后，有3人(1男2女)减重效果较好，决定坚持生酮饮食，不愿意进入洗脱期，放弃后续实验。因此，二阶段交叉实验A组仅剩7人。B组10人全部进入第二阶段实验。因此，我们改变部分方案，对该3名志愿者重复测量了生酮饮食后的体质指标，并同时重复测量了放弃流行病学实验5人的体质指标，作为对照组。

入选后在不同阶段，生酮饮食组的每日摄入碳水化合物(25.4±5.1)g，脂肪(130.0±5.0)g，蛋白质(60.2±5.4)g，总热量(1488±54)kcal；常规饮食的每日摄入碳水化合物(248.6±25.3)g，脂肪(15.0±5.0)g，蛋白质(59.1±4.7)g，总热量(1521±48)kcal。蛋白质日摄入两组比较差异无统计学意义，而碳水化合物、脂类两组比较差异有统计学意义。二阶段前后对比，同饮食方法的三大产能营养素差异无统计学意义。

表1 两组受试对象的基线资料比较

2.2 前后对比配对t检验、成组设计t检验、差值比较t检验

我们对A、B两组在第一阶段、第二阶段开启前的体重、腰围分别进行了t检验，结果显示P>0.05。表明A、B两组均衡可比，洗脱期前后均衡可比。我们对A、B两组两阶段分别进行了前后差值的t检验，结果P<0.01，说明生酮饮食+HIIT、常规饮食+HIIT都起到了减重、瘦身的效果。采用t检验对比了各阶段生酮饮食组与常规饮食组的体重减少和腰围减少，P<0.01，说明生酮饮食组减体重、减腰围的效果好于常规饮食组。

2.3 二阶段交叉设计方差分析

结果表明，生酮饮食组减肥效果优于常规饮食组，且关联强度大(R2=0.954；R2=0.892)。但测定阶段对于腰围结果有影响，对体重结果无统计学差异。各受试者的减少体重值无统计学差异，但腰围减少有所不同。

2.4 重复测量方差分析

将A组3位放弃进入洗脱期持续进行生酮饮食的志愿者作为生酮组，把不愿意参加本次实验的5个人作为对照组，分4次在生酮饮食开启后测量体重和腰围，进行重复测量方差分析。重复测量方差分析表明，实验前两组体重、腰围无差异，均衡可比，实验后生酮组的指标均高于对照组，4次测量与实验组别存在交互效应。

表2 第一阶段两组指标变化

注：T1为第一阶段开始前，T2为第一阶段结束后。

表3 第二阶段两组指标变化

注：T3为第二阶段开始前，T4为第二阶段结束后。

表4 交叉设计方差分析结果

注：*SS=239.277, R2=0.954；#SS=168.418, R2=0.892。

表5 生酮组与对照组不同时期体重的重复测量方差分析

注:﹟主效应；﹡交互效应。

表6 生酮组与对照组不同时期腰围的重复测量方差分析

注:﹟主效应；﹡交互效应。

3 讨 论

以生酮饮食为蓝图的阿特金斯饮食书籍，已经销售超过4 500万份，时间跨度超过40年，在肥胖界很受欢迎，但其低糖和高脂一直为主流营养学所不容[4]。直到2016年《JAMA Internal Medicine》杂志刊登的文章[5]：“我们的研究结果表明，该行业发起了一个研究计划，在20世纪60年代和70年代，成功否定了蔗糖的危害，同时把脂肪饮食作为冠心病的罪魁祸首。”也就是说，这篇文章爆料：上个世纪60年代，美国制糖业的巨头们，通过收买哈佛大学3位食品健康权威和行业相关规定制定者，把糖类与心血管疾病之间关联抹掉了，把黑锅甩到了饱和脂肪酸头上。这使得我们对现行营养学推崇的低脂饮食、碳水化合物占60%能量比例[6]的科学性产生了怀疑。

2017年，《The Lancet》刊登了一篇对5大洲18个国家的13.5万人，长达10年的一项前瞻性队列研究文章[3]，文章结论是：“高碳水化合物的摄入量与总死亡率风险增加正相关，但是没有心血管疾病或心血管疾病死亡的风险。膳食总脂肪及各类型脂肪摄入可降低总体死亡率；而高饱和脂肪摄入与中风呈负相关。”正是基于此，我们采用生酮饮食对减肥人群进行流行病学实验。结果表明，生酮饮食+HIIT运动的减肥效果，明显优于常规饮食+HIIT运动，且关联强度大。尤其是，在生酮饮食的初期，对于降低体重的效果好，持续一段时间后，腰围降低的效果呈现出来。这是由于生酮初期，改变了饮食结构，人体无碳水化合物利用，消耗脂肪和蛋白质来供能，出现迅速降低体重的现象。后期，人体适应并能够熟练利用脂类作为供能物质，所以腰部脂肪动员较快有关。

2016年Hall KD等人募集了17名超重或肥胖的男性，进入等热量低碳水化合物生酮饮食，最终发现生酮饮食只能造成能耗增加，而身体成分的变化方面与传统饮食相同[7]。

我们对比了Hall KD等人和我们采用生酮饮食的异同，发现他们的每日摄入热量为2 400 kcal左右。由于肥胖或超重男性的体重就较高，BMI在15～35 kg/m2之间，因此按此摄入热量也自然多余。之后受试者每日90 min的自行车运动，本来就是消耗糖原，并不能凸显生酮饮食的优势，从而造成实验出现失败的结果。

我们的生酮饮食是所有人按照1500 kcal计算三大产能营养素的比例。同时，在控制总热量的同时，进行了HIIT运动，更增加了能量的消耗。显然，生酮饮食组由于是极低碳水化合物，所以运动提供能量必须有脂肪来完成。而常规饮食组只能先消耗糖原，再动员脂肪的顺序，造成两组体重和体脂减少的巨大差别。

1983年Phinney SD等人对5名骑行运动员同样维持热量下对比常规饮食和生酮饮食，发现体重迅速下降，恢复常规饮食又反弹[8]。这与本次流行病学实验结果相同。本次实验3个月的洗脱期能够成功恢复原有体重，也是利用了这个日常饮食惯性特点。但恢复常规饮食体重反弹现象，Phinney SD解释是水体重波动，我们推断是恢复常规饮食后再次出现能量过剩被储存的缘由。这也是广泛存在于运动员中的现象：一旦停止运动，仍然出现体重反弹。从另外一个侧面来说，传统的饮食控制和长时间运动方式，很难在人群中实现。而生酮饮食由于可以“大鱼大肉”，HIIT运动时间短，6个循环仅需不到8分钟，依从性更佳，更利于推广。

人类是杂食动物，本来就可以很好的单独或混合利用脂类、碳水化合物和蛋白质来供能。生酮饮食是人类在积累了大量科学知识的基础上，通过理论演绎出来的饮食方法，先天就具有理论优势[9]。但理论推演，需要实证来证实。本次流行病学实验获得成功，有力地支持了生酮饮食理论，也通过比较，推断出国外相关实验失败的缘由，或解释的谬误。借用《人类简史》中的话来做个结语：“10 000年前农业革命以来，谷物碳水养活了更多人，但与原始人相比健康状况更差了！就好像养殖场的动物与野生动物相比，虽然数量更多，但过着更悲惨的生活，健康状况也更差[10]”。