综述:《超越口渴:碳酸氢盐矿泉水对心血管风险因素、胃肠道功能及肝脏健康的影响》

【字体: 时间:2025年12月10日 来源:Food Science & Nutrition 3.8

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  酸碱平衡调控与碳酸氢盐矿泉水干预研究 摘要:饮食酸负荷(DAL)与心血管、胃肠道及肝脏疾病密切相关。本文系统综述了碳酸氢盐矿泉水(Bicarbonate-rich mineral water, BRMW)对代谢、心血管及消化道健康的干预作用。研究发现,BRMW通过中和代谢酸、改善胰岛素敏感性及调节脂代谢等多机制,显著降低空腹血糖、总胆固醇及低密度脂蛋白水平,同时缓解功能性消化不良和反流性食管炎症状。尽管部分研究显示血压无显著变化,但长期干预或特定人群可能获得血压保护效应。 分隔符:

  
饮食酸负荷的调控对代谢和心血管健康的影响日益受到关注。近年研究表明,富含碳酸氢盐的矿泉水(bicarbonate-rich mineral water)可通过中和体内酸性环境改善代谢指标,并抑制不良心血管事件。本文系统综述了该类型矿泉水在调节血糖、血脂、血压及胃肠道功能方面的作用机制与临床证据。

### 一、饮食酸负荷与代谢紊乱的关联
现代西方饮食因高动物蛋白(肉、奶酪)和低植物性食物摄入,导致膳食酸负荷(Dietary Acid Load, DAL)显著升高。酸负荷通过多种途径引发代谢问题:
1. **胰岛素抵抗**:酸性环境抑制胰岛素受体结合,增加肌肉葡萄糖摄取障碍。动物实验显示,酸中毒可降低肝脏胰岛素敏感性并促进脂肪堆积。
2. **糖脂代谢紊乱**:高酸负荷促进肝脏脂肪变性,同时增加低密度脂蛋白(LDL)氧化应激。临床研究指出,DAL与空腹胰岛素水平升高(HOMA-IR指数升高)及糖化终产物(AGEs)积累相关。
3. **肾脏损伤**:持续酸性环境导致尿pH降低,尿钙排泄增加,引发肾结石风险上升。
4. **肝脏脂肪沉积**:酸负荷通过激活交感神经和炎症通路,促进肝细胞脂质过氧化,加速非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)进展。

### 二、碳酸氢盐矿泉水的作用机制
#### (一)酸碱平衡调节
碳酸氢盐作为高效缓冲剂,可中和肠道及血液中的酸性物质。研究表明,每日饮用含3000-8000mg碳酸氢盐的矿泉水(约1.5-3升),可显著提升尿pH值(平均升高0.5-1单位),降低尿净内源性酸排泄(NEAP)。这种酸碱平衡的改善可缓解代谢性酸中毒引起的钙动员,减少骨密度流失风险。

#### (二)代谢指标优化
1. **血糖调控**:
- 矿泉水通过促进胰岛素受体磷酸化增强敏感性。例如,每日饮用1400ml含4124mg碳酸氢盐的矿泉水4周,可使空腹胰岛素水平降低8%,糖化血红蛋白(HbA1c)下降0.5%。
- 酸碱平衡改善可抑制肾小管对钠的重吸收,促进钾排泄,从而调节糖代谢。
2. **血脂代谢**:
- 碳酸氢盐通过增加肠道pH值,抑制胰脂肪酶活性,减少膳食脂肪吸收。
- 长期饮用(8周)可使总胆固醇(TC)降低6.8%-10%,低密度脂蛋白(LDL)减少12.5%-14.8%。其机制可能与胆汁酸排泄增加及肠道菌群改变相关。
3. **血压稳定**:
- 尽管矿泉水钠含量较高(日均摄入2562-3416mg),但研究显示其不会导致血压升高,可能与氯离子替代效应有关。动物实验表明,碳酸氢盐可抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),降低心率和血管阻力。

#### (三)胃肠道功能改善
1. **胃排空与动力**:
- 碳酸氢盐可中和胃酸,使胃pH值从1.5-3.5提升至5-6,促进胃蛋白酶原激活,加速胃排空。
- 临床试验显示,饮用500ml高碳酸氢盐矿泉水可缩短胃排空时间30%-50%,改善功能性消化不良(FD)患者的早饱感和餐后腹胀。
2. **食管保护**:
- 碳酸氢盐通过抑制胃酸反流,降低食管pH值波动幅度。一项针对50例反流性食管炎患者的单臂试验显示,每日饮用1500ml矿泉水6周后,食管症状评分(如烧心、胸痛)降低40%。
3. **肠道屏障功能**:
- 碳酸氢盐可调节肠道菌群中产短链脂肪酸(SCFAs)菌的比例,增加SCFAs(如丁酸)浓度,抑制肠道病原菌过度生长。
- 临床观察表明,矿泉水可改善功能性便秘患者排便频率(日均增加1.2次),并降低粪便钙含量(从3.2%降至1.5%)。

### 三、临床应用与局限性
#### (一)优势与潜力
1. **多靶点干预**:兼具酸碱平衡调节、电解质补充和微量营养素摄入(如镁、钙)功能,适用于代谢综合征患者。
2. **安全性**:长期饮用(8周)未报告不良反应,且钠摄入量与心血管风险无显著相关性。
3. **经济可行性**:作为非处方饮品,成本低于药物干预。

#### (二)现存问题
1. **矿泉水成分标准化不足**:
- 碳酸氢盐浓度差异大(1300-7700mg/L),且常伴随高钠(3416mg/d)、硫酸(2400mg/L)等成分,可能影响疗效一致性。
- 缺乏统一的质量认证体系,不同品牌矿泉水的矿物质组合差异显著(如“St. Yorre”含高钠,而“Donat-Mg”以镁为主)。
2. **研究设计缺陷**:
- 多数试验样本量较小(n=12-90),缺乏长期随访数据。
- 控制组常使用低矿物质水或安慰剂,未考虑饮水量对代谢的影响。
3. **适用人群受限**:
- 证据主要来自健康人群或轻度代谢异常者,对严重肝肾功能不全患者的适用性尚不明确。
- 部分研究显示,高碳酸氢盐矿泉水可能加重肾结石风险(尿钙排泄增加18%-25%)。

### 四、未来研究方向
1. **成分优化**:开发低钠、高镁/钙的定制化矿泉水,减少氯离子对血压的潜在负面影响。
2. **精准剂量研究**:需明确每日碳酸氢盐摄入的安全阈值(当前推荐1500-2000mg/d)。
3. **机制深化**:
- 探索肠道菌群介导的代谢调控通路(如产丁酸菌增加,促进肝脏GLP-1分泌)。
- 碳酸氢盐对线粒体功能的影响(如ATP合成效率与乳酸代谢)。
4. **联合干预**:与膳食纤维(如菊粉)、运动(每周150分钟)联用可能产生协同效应。

### 五、总结
碳酸氢盐矿泉水通过多途径改善代谢和肠道健康,其作用机制涉及酸碱平衡调节、胰岛素信号增强、肠道菌群重塑及炎症通路抑制。现有证据支持其在轻中度代谢综合征及功能性胃肠病中的应用,但需进一步研究其长期安全性及最佳配方。建议在临床实践中,优先选择含镁、钙且低钠的矿泉水,并监测饮用者的尿电解质平衡。
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