育龄期女性孕前膳食模式与新生儿出生体重的关联性研究*

郭 姝, 潘 娟, 李 妍, 张 珍, 崔宁宁, 葛妍妍, 黄珊珊, 朱慈华△, 杨雪锋△

1华中科技大学同济医学院公共卫生学院营养与食品卫生学系,武汉 430030 2武汉市江岸区妇幼保健院,武汉 430014

出生体重反映胎儿的生长发育情况[1],是衡量新生儿健康和存活的常用指标。出生体重与婴儿死亡率呈U型关系,过高和过低均可导致新生儿死亡率增加,且可能增加成年后罹患慢性非传染性疾病的风险[2-4]。

研究[5-6]表明,母亲的膳食摄入与营养状况对出生体重有着重要影响。膳食模式(dietary patterns,DPs)可以评估整体膳食组成,而非限于某些特定的营养素或食物,可以更综合地反映膳食与健康结局之间的关系[7]。目前,主要有两大类提取DPs的方法,膳食质量指数法和数据驱动法[8]。主成分分析(principal component analysis,PCA)属于后者,其根据人群的膳食数据提取DPs,可全面客观地评估人群真实的膳食模式,通常用于研究某一人群的膳食模式与疾病风险之间的关联[9]。

目前的研究多侧重于探索孕期母亲的膳食模式与出生结局的关系[10-13]。但是,孕前母亲的膳食与营养对胎儿的健康也至关重要,母体需要合理的能量及营养素储备来满足早期胚胎发育的需求[14]。孕前DPs和出生体重之间的关联尚无定论,且相关研究多为欧美人群,中国人群研究较少。因此,本研究旨在探讨中国人群孕前DPs与出生体重之间的关系。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究的研究对象来自2014年1月至2016年12月在武汉市江岸区妇幼保健院进行孕前体格检查和产前咨询的408位育龄女性。采用面对面访谈,使用结构化问卷完成基线调查。之后进一步排除基线信息不完整1人、能量摄入不合理52人(<500 kcal/d或> 3500 kcal/d),随访至分娩。分娩信息从电子病历里获取。进一步排除实际未怀孕的女性134人,最终纳入221对母婴进行有关分析。所有研究对象均签署知情同意书。本研究获得了华中科技大学伦理审查委员会的批准。

1.2 数据收集

经培训的调查人员使用结构化问卷完成基线信息调查,收集社会人口学、体格测量、生活方式等资料。收集的信息包括母亲的年龄、受教育程度、平均个人收入、种族、体重、身高、疾病史、家族疾病史、产次、体育活动、吸烟、饮酒、睡眠状况等。

采用经验证的半定量食物频率问卷(food frequency questionnaire,FFQ)收集受试者的膳食摄入信息[15]。FFQ含有61个条目,10类食物组,超过200余种食物条目。摄入频率有13个选项,从“每月少于1次”到“每天超过3次”不等。研究人员鼓励参与者回忆过去4周的饮食习惯,包括每种食物的食用频率和数量。同时,评估过程中使用不同份量的彩色食物照片图集和食物模具,使评估更加准确。每种食物的每日摄入量(g/d)=平均每次摄入量×每月总摄入频次/28。根据《中国食物成分表(第6版)》计算营养素摄入量。为使结果更具实际指导意义,参照《中国居民膳食宝塔》的食物种类,将其分为12个互不重叠的食物组,即谷物、蔬菜、水果、水产品(淡水鱼、海鲜)、蘑菇及藻类、坚果、乳类及其制品(包括牛奶、奶粉及酸奶等)、禽肉、红肉、动物内脏及血制品、大豆及其制品、蛋类。鉴于这些食物亚组的摄入量差异较大,在进行PCA分析前对每种食物成分进行标准化处理,即减去平均值,再除以标准差。

1.3 DPs评估

PCA属于一种数据驱动的技术,通过降低数据和群体相关变量的维度来识别饮食消费过程中潜在的共同因素(膳食模式)。首先应用Kaiser-Meyer-Olkin(KMO)和Bartlett球形检验来判定数据是否适合进一步提取DPs。根据既往文献,如果食物条目在每个主成分中的因子载荷大于或等于0.25,则认为该食物与该主成分关系密切,可以保留。本研究设置标准为0.30。根据特征值、碎石图、累积方差和因子可解释性来确定保留的因子数量。依据该模式下因子载荷数值最高的食物或食物组的名称,并结合专业知识来确定DPs的命名。在提取出DPs后,每位参与者都得到了与每种模式相对应的模式得分,进一步将得分按三分位分组,以便后续分析:第一分位组(Tertile 1,T1)代表低依从性,第二分位组T2代表中等依从性,第三分位组T3代表高依从性。

1.4 变量定义

按照中国肥胖组制定的体质量指数(body mass index,BMI)分类参考值将BMI分为<18.5 kg/m2(体重过低)、18.5 kg/m2～23.9 kg/m2(正常)和≥24.0 kg/m2(超重或肥胖)。教育程度分为≤12年(高中或中专)、13～15年(本科或大专)和≥ 16年(硕士及以上)。吸烟情况按照是否有吸烟习惯(持续半年以上且达到每周发生3次以上每次超过15 min)或常处于二手烟环境(一日超过15 min,且每周超过3 d),分为“是”和“否”两类;饮酒情况按是否饮酒,分为“是”和“否”两类。保留运动习惯是指为了健身或作为一种爱好而进行的有规律的体育活动,包括散步、慢跑、打球、游泳等。根据频率,失眠分为经常(≥3次/周)、有时(1～2次/周)、偶尔(1～3次/月)和从不。疾病史主要包括慢性非传染性疾病,如糖尿病和高血压。本研究记录的主要家族疾病史为糖尿病、高血压和血脂异常。有自然流产史、人工流产史、引产史、死产史、早产史、过期妊娠史、畸胎儿史任意一种情况则认为有异常妊娠史。孕次是指怀孕的总次数,包括此次妊娠、既往正常妊娠和异常妊娠。产次是指本次妊娠前分娩孕周满28周胎儿的次数,分为0次(初产)、1次及以上(经产)。

孕期增重(gestational weight gain,GWG)是指电子医疗记录显示的产前体重与怀孕前自我报告的体重之间的差异。新生儿的出生体重、出生身长和性别从医疗记录中获得。以分娩日期和末次月经日期计算胎龄。正常出生体重是指新生儿出生体重介于2500～4000 g之间。新生儿体重大于胎龄第90百分位定义为LGA(large for gestational age,LGA),小于胎龄第10百分位定义为SGA[16]。

1.5 统计学方法

在多变量回归模型中,我们调整了母亲年龄、孕前BMI、种族、母亲受教育程度、锻炼、吸烟、饮酒状况、初产/经产、异常妊娠史、服用营养补充剂和总能量摄入以及其他3种DPs。按新生儿性别进行分层分析,以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象基本特征

如表1所示,355名育龄女姓平均年龄为29岁。其中65.4%的孕妇孕前体重正常,19.4%的孕妇超重或肥胖。98.3%的女性为汉族,45.8%的女性受教育程度在16年以上,14.6%的女性家庭收入在每人每月1万元以上,84.2%的女性为初产。此外,11.5%的人有糖尿病家族史,22.0%的人有高血压家族史,26.2%的人有异常妊娠史,45.4%的人服用营养补充剂。

表1 研究对象的基本特征或n(%),n=355]Table 1 Baseline characteristics of all females of

研究对象平均GWG为(12.82 ± 7.77)kg,平均胎龄(39.36 ± 1.18)周,新生儿平均出生体重(3218.36 ± 497.95)g,平均出生体长(49.90 ± 1.36)cm。新生儿中,男孩占46.6%,女孩占53.4%。SGA和LGA的发生率分别为12.0%和12.4%。

2.2 膳食模式的提取

本研究使用12种不重叠的食物组确定DPs:谷物、蔬菜、水果、水产品(淡水鱼、海鲜)、蘑菇及藻类、坚果、乳类及其制品(包括牛奶、奶粉及酸奶等)、禽肉、红肉、动物内脏及血制品、大豆及其制品、蛋类。KMO值为0.655,Bartlett's球形检验差异有统计学意义(P<0.01),表明数据适合进一步提取DPs。最终识别出4种DPs,分别是“蔬菜-水果”、“坚果-禽肉”、“红肉-血制品-动物内脏”以及“蛋类-豆类-乳类及其制品”模式。各自因子贡献率分别为17.42%、10.73%、9.49%和9.00%,总计贡献率达到总变异的46.64%。

2.3 DPs评分的影响因素

在“坚果-禽肉”模式中,受教育程度越高、有高血压家族史、有高脂血症家族史的女性得分越高。服用营养补充剂的女性比没有服用的女性得分高。有异常妊娠史的人得分较低。

总体而言,本研究的参与者膳食质量较差,大多数人没有摄入足够的营养素和食物,大多数参与者存在各种微量营养素摄入不足的状况:如35.2%的研究对象摄入蔬菜的量低于参考摄入量、39.2%的研究对象摄入水果的量低于参考摄入量、多种B族维生素(维生素B1、维生素B2、维生素B6等)摄入比例多远低于推荐量。相较之下,对“坚果-禽肉”模式依从性高的女性微量营养素摄入充足的比例越高。“坚果-禽肉”模式得分越高,水果、动物内脏及血制品、禽肉、水产品、蛋类、坚果和乳类及其制品的摄入量越高。由于后续对其他3种模式的相关分析结果意义不显著,未列出相关结果。

2.4 DPs与结局之间的关联

多变量线性回归和修正泊松回归分析显示,“坚果-禽肉”模式评分每增加1分,孕期体重增加1.34 kg,分娩LGA的风险降低29%。其他模式评分未观察到与出生体重之间存在显著的关联,见表2。在充分调整的模型中,与“坚果-禽肉”模式评分T1相比,T3评分的参与者分娩LGA的风险显著降低(RR=0.25;95%CI:0.08～0.79;P-trend=0.016)。其他3种模式未观察到和出生体重之间的关联,见表3。按子代性别分层的分析中,“坚果-禽肉”与LGA的关系仅在男婴中有统计学意义(T3vs.T1,RR=0.14;95%CI:0.03～0.72;P-trend=0.040),见表4。

表2 母婴孕前膳食模式评分与妊娠结局的关系(n=221) aTable 2 Association between preconception maternal dietary pattern scores and pregnancy outcomes(n=221) a

表3 四种孕前膳食模式评分与大于胎龄儿(LGA)的关联性分析(n=217)abTable 3 Association between four preconception maternal dietary pattern scores and LGA(n=217)ab

表4 性别分层下“坚果-禽肉”膳食模式得分与大于胎龄儿的关联性分析(n=217)abTable 4 Association between“nuts-poultry”pattern scores and LGA stratified by infant sex(n=217)ab

本研究进一步探讨了营养素对“坚果-禽肉”模式与LGA之间关联的贡献。对于男婴,调整多种营养素后,“坚果-禽肉”模式评分与LGA的关联并没有明显减弱。然而,调整个别营养素后,T3与T1的关联消失:总蛋白(RR=0.15;95%CI,0.12～1.28),碳水化合物(RR=0.19;95%CI,0.03～1.08),膳食纤维(RR=0.06;95%CI,0.00～1.29),胆固醇(RR=0.14;95%CI,0.02～1.27),核黄素(RR=0.33;95%CI,0.03～3.98),烟酸(RR=0.14;95%CI,0.01～3.32),维生素D(RR=0.10;95%CI,0.01～1.38)和钙(RR=0.10;95%CI,0.03～1.41),表明这些营养素可能影响了膳食模式与LGA之间的关联。

3 讨论

本研究提取了4种孕前DPs,分别命名为“蔬菜-水果”、“坚果-禽肉”、“红肉-血制品-动物内脏”和“蛋类-豆类-乳类及其制品”模式。与我们的假设一致,高质量的孕前DPs与适当的出生体重有关。“坚果-禽肉”模式评分每增加1个单位,GWG增加1.34 kg,但没有增加LGA的风险。遵循“坚果-禽肉”模式的女性分娩LGA风险较低,这在分娩男性婴儿中更为明显。

研究表明[17],孕前DPs影响孕前BMI,而较高的孕前BMI与妊娠期糖尿病[18]、巨大儿[19]、早产[20]等不良的出生结局有关。保障健康膳食和充足营养一直是世界卫生组织(WHO)确定的孕前优先事项之一[21]。最新一项关于孕前健康的综述[22]指出健康的孕前生活方式对出生结局有较大的影响,孕前期是促进健康行为的最佳时期。孕前健康生活方式包括健康饮食,可减少不良出生结局的发生。但是,在较少的研究观察孕前DPs对胎儿生长影响的研究中,大多数发现孕前DPs与出生体重结局之间无显著关联[5,23-26]。

一项澳大利亚的研究[5]使用PCA确定了3种膳食模式:“高蛋白-水果”、“高脂肪-高糖-外卖”及“素食”模式。“高蛋白-水果”模式的得分增加1个标准差与早产的风险降低69%有关,而“高脂肪-高糖-外卖”模式的得分每增加1个标准差,分娩孕周减少2.7周。但该研究并未发现DPs与出生体重如低出生体重(low birth weight,LBW)或SGA等结局的关联。一项针对847名荷兰孕妇的队列研究[26]表明,“能量丰富”的DP(大量摄入面包、人造黄油和坚果)与胎儿在妊娠期前3个月的顶臀长增加有关,而与出生体重无关。相反,Teixeira等[23]证明,巴西女性“能量密集、营养不良”的膳食摄入是分娩SGA新生儿的危险因素。一项挪威研究[27]发现“孕前健康膳食行为评分”每增加1分,会降低GWG过度增加及早产的风险,同时降低分娩巨大儿的风险。一项在巴西开展的前瞻性研究[14]使用降秩回归(reduced rank regression,RRR)提取孕前DPs,发现依从“快餐和糖果”DP的女性分娩LGA的风险更高,而依从“蔬菜和乳制品”DP的女性早产的风险较低。一项来自中国母婴营养与健康队列的研究[28]使用PCA法确定了4种DPs,遵循“坚果-水产品-零食”DP的女性分娩巨大儿风险较低,未观察到其余3种孕前DPs与出生体重之间存在显著相关性。由此可见,孕前膳食模式与出生结局的关联研究结论并不一致,研究人群的种族差异以及饮食文化、膳食模式分析方法的不同可能是结论不一致的重要原因。

本研究中,较高的坚果和禽肉摄入构成“坚果-禽肉”模式。坚果是不饱和脂肪酸和植物蛋白的良好来源[29]。它还含有丰富的其他营养物质,如膳食纤维、维生素和矿物质[30-32]。当坚果的摄入达到合适的量时,可以改善人群的健康状况[33]。禽肉可以提供高质量的蛋白质和其他微量营养素,脂肪含量低于其他动物来源的肉制品。怀孕前和怀孕期间食用禽肉也有助于提高整体膳食质量,与一般人群相比,也非常适合热量和蛋白质需求较高的孕妇[34]。

本研究的参与者膳食质量较差,多数人没有摄入适量的营养素和食物,各种微量营养素摄入量较低。对“坚果-禽肉”模式依从性高的女性在营养素和食物摄入方面有较好的改进。本研究观察到的遵循“坚果-禽肉”模式增加适宜程度的孕期增重,并没有显著增加LGA的风险,可能是与其改善了整体膳食质量有关。

在我们的研究中,“坚果-禽肉”模式的有益效果主要体现在男婴上。这可能是由于胎儿期的性别特异性的生长机制。现有证据[35]表明,胎盘的性别特异性适应可能是胎儿生长和存活差异的核心因素。胎盘和胎儿性别之间似乎存在复杂的相互作用。研究[36]表明,男婴比女婴对短期母亲的膳食更敏感,女婴更倾向于受母体长期营养和代谢的影响。

本研究有以下局限性。首先,研究在武汉市一所妇幼保健院进行。我们招募的一些参与者最终没有怀孕,这不可避免地导致了随访的损失。小样本量也限制了研究结果的推广。其次,研究人群仅在孕前接受了膳食调查。我们不知道参与者在怀孕期间的膳食状况,尽管之前的研究[37]已经表明膳食习惯的稳定性。此外,使用FFQ评估膳食摄入,不可避免存在一定的回忆偏倚。但是,我们在膳食调查中辅以不同份量的彩色食物照片图集和食物模具,尽可能使评估更加准确。最后,尽管我们对潜在的混杂因素进行了调整,但对于未测量的因素,残留的混杂因素可能仍然存在。本研究也有如下优势。采取前瞻性设计使我们能够评估孕前膳食模式及其与出生体重的关系。随着优生优育意识的提高,在孕前进行适当的饮食咨询将更具可行性和临床意义。其次,我们使用修正泊松回归代替多元Logistic回归来更准确地估计效应大小和置信区间。综上所述,本研究发现,以坚果和禽肉为特征的孕前膳食模式降低了LGA新生儿的风险,这在分娩男婴时更为明显。这些发现可能有助于更好地了解孕前营养和围产期结局。育龄女性应在怀孕前保持良好的膳食习惯,以促进怀孕后胎儿正常的生长发育,保障母婴健康。