芬兰2-7岁儿童及其照顾者采用纯素、素食与杂食饮食对骨代谢及矿物质平衡的影响研究

《EUROPEAN JOURNAL OF NUTRITION》：Bone and mineral metabolism in 2–7-year-old Finnish children and their caregivers following vegan, vegetarian, and omnivorous diets

本研究针对植物性饮食（PBDs）对儿童及成人骨代谢的影响尚不明确的问题，由赫尔辛基大学团队开展了一项横断面研究，比较了遵循纯素（VGN）、素食（VGT）和杂食（OMN）饮食的2-7岁芬兰儿童及其成年照顾者的骨转换标志物、矿物质代谢及相关营养素摄入。结果显示，尽管所有组别维生素D状态充足且钙摄入大致充足，但PBD组儿童呈现骨分解代谢增强趋势（PTH升高），成人则出现骨转换加速（骨吸收标志物S-TRAP5b和骨形成标志物S-BAP升高），同时PBD组的蛋白质摄入量较低。该研究强调了在推广PBDs时需关注蛋白质摄入量及钙生物利用度对骨骼健康的潜在影响，为营养政策制定提供了重要依据。

　　

随着全球对健康与可持续饮食模式的关注日益增加，植物性饮食（Plant-based diets, PBDs）——包括纯素（Vegan, VGN）和素食（Vegetarian, VGT）饮食——因其在降低心血管疾病和癌症风险等方面的潜在益处而受到推崇。然而，这类饮食模式也可能带来某些营养挑战，尤其是对骨骼健康至关重要的营养素，如维生素D和钙的摄入可能不足。骨骼健康是衡量个体整体健康状况的关键指标，而儿童时期的骨骼发育更是奠定了成年后骨骼质量的基础。尽管最新的北欧营养建议（Nordic Nutrition Recommendations, NNR）强调向以植物为主的饮食转变对健康和环境可持续性的重要性，但关于PBDs，特别是对处于快速生长发育期的儿童骨骼代谢的长期影响，现有的科学证据仍较为有限，且存在争议。一些大规模研究甚至发现，遵循PBDs的成年人骨折风险更高。芬兰拥有全面的维生素D食物强化政策和补充剂推荐，这为研究在良好营养保障环境下PBDs对骨骼健康的影响提供了独特的窗口。在此背景下，赫尔辛基大学的研究团队开展了名为MIRA2的横断面研究，旨在深入探究2-7岁芬兰儿童及其成年照顾者在遵循纯素、素食或杂食（Omnivorous, OMN）饮食时，其骨代谢、矿物质平衡以及关键骨骼相关营养素的摄入情况是否存在差异，从而为PBDs的合理规划提供科学依据。该研究结果发表在营养学领域权威期刊《European Journal of Nutrition》上。

为了回答上述问题，研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：研究设计为横断面调查（MIRA2研究），招募了来自赫尔辛基公立和私立幼托中心的2-7岁儿童及其成年照顾者，根据饮食问卷将其分为纯素（VGN）、素食（VGT）和杂食（OMN）三组。通过采集空腹血液样本，使用酶联免疫吸附测定（ELISA）分析血清骨特异性碱性磷酸酶（S-BAP，骨形成标志物）和抗酒石酸酸性磷酸酶5b（S-TRAP5b，骨吸收标志物）浓度，采用免疫化学发光法测定血浆甲状旁腺激素（P-PTH），并利用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）精确分析血清总25-羟基维生素D（S-25(OH)D）及其D2和D3亚型。同时，通过3天饮食记录法计算能量、宏量营养素、维生素D、钙、磷等的每日平均摄入量，并使用统计软件（SPSS）进行方差分析（ANOVA）、协方差分析（ANCOVA）和线性趋势检验（对比分析），以评估不同饮食组间的差异。

背景特征

参与研究的儿童平均年龄为4.5岁，成人平均年龄为38.2岁。大多数儿童（89%）自出生起就遵循其当前的PBD。成年参与者普遍受教育程度高、体重正常、体力活动适度。各组在性别、体重指数等基本特征上无显著差异，确保了组间可比性。

骨转换和矿物质代谢标志物

儿童

在儿童中，虽然骨吸收标志物S-TRAP5b和骨形成标志物S-BAP的浓度在不同饮食组间未见统计学差异，但研究人员观察到一个显著的线性趋势：随着饮食模式从杂食向素食再到纯素转变（即植物性程度增高），血浆甲状旁腺激素（P-PTH）的浓度呈上升趋势（P=0.048）。PTH是调节骨钙代谢的关键激素，其升高通常提示骨分解代谢活跃。血清总25-羟基维生素D（S-25(OH)D）及其主要形式25(OH)D₃的浓度在各组间相似，且绝大多数儿童（>90%）的维生素D状态处于充足水平（S-25(OH)D ≥50 nmol/L）。值得注意的是，纯素组儿童的25(OH)D₂（主要来自植物或维生素D₂补充剂）浓度显著高于杂食组和素食组。血清钙（S-Ca）、磷酸盐（S-Pi）和总碱性磷酸酶（S-ALP）水平在各组间无差异。

成人

在成年照顾者中，骨骼代谢的变化更为明显。纯素组成年人的骨形成标志物S-BAP浓度显著高于杂食组和素食组。更重要的是，存在显著的线性趋势，表明随着植物性饮食程度的加深，骨形成标志物S-BAP（P=0.011）和骨吸收标志物S-TRAP5b（P=0.022）的浓度均升高，这提示成年PBD遵循者的骨转换速率加快，即骨骼的分解与重建过程都更为活跃。此外，纯素组成年人的P-PTH浓度显著高于素食组，并且其血清磷酸盐（S-Pi）浓度低于杂食组。与儿童类似，成年人的维生素D状态总体充足，各组间总S-25(OH)D无差异，但纯素组的S-25(OH)D₂浓度更高。

能量、宏量营养素和骨骼相关营养素摄入

营养摄入分析揭示了不同饮食模式的鲜明特点。在儿童和成人中，纯素和素食组的蛋白质供能比（E%）均显著低于杂食组（儿童：VGN 12.0%, VGT 14.3% vs OMN 16.2%；成人：VGN 13.5%, VGT 14.1% vs OMN 17.1%）。纯素和素食组的膳食纤维摄入量则显著高于杂食组。

在骨骼健康的关键营养素方面，所有组别从食物中摄入的维生素D平均值均低于推荐摄入量（RI, 10μg/d）。然而，补充剂的使用非常普遍（儿童97.2%，成人84.0%），这使得补充者的总维生素D摄入量在所有年龄和饮食组中均达到充足水平。纯素组儿童的总维生素D和补充剂维生素D摄入量甚至显著高于其他两组。钙摄入量在各组间无显著差异，平均值接近或达到推荐摄入量，但纯素组成年人的钙摄入量略低于RI。儿童中，纯素组的磷摄入量和钙磷摩尔比（Ca:P）低于杂食组。成人中，磷摄入和Ca:P比无组间差异。

研究结论与意义

这项针对芬兰家庭的前瞻性研究发现，即使在维生素D状态充足（多数人S-25(OH)D >70 nmol/L）和钙摄入大致充足的良好营养环境下，遵循植物性饮食（尤其是纯素饮食）的2-7岁儿童仍显示出骨分解代谢增强的迹象（表现为PTH升高），而其成年照顾者则表现出骨转换加速（骨吸收和骨形成标志物均升高）。这些变化不能完全由维生素D或钙的差异来解释，但均伴随着显著较低的蛋白质摄入量。

该研究的深刻意义在于，它首次在具有强化维生素D政策的背景下，系统评估了PBDs对幼儿及其家庭成员骨骼代谢的直接影响。研究结果挑战了单纯关注维生素D和钙即可保障PBDs骨骼健康的传统观点，将焦点引向了蛋白质摄入量（包括量和质）以及植物性食物中钙的生物利用度等潜在关键因素。植物蛋白通常消化率较低且氨基酸组成不如动物蛋白理想，而植物性食物中的植酸、草酸等抗营养物质可能会影响钙的吸收。因此，在倡导向更可持续的植物性饮食转变时，需要特别关注这些营养素的优化策略，例如确保摄入足量且优质的蛋白质（如通过豆类、坚果种子搭配），选择钙强化食品或补充剂，并注意烹饪方式以提高矿物质生物利用度。

综上所述，Suvi T. Itkonen等人的这项研究为理解PBDs对骨骼健康的影响提供了新的重要证据，强调了在推广植物性饮食时进行科学营养指导的必要性，尤其对于处于生长发育关键期的儿童。未来的研究需要进一步探索蛋白质质量、钙生物利用度与长期骨骼健康结局（如骨矿物质密度和骨折风险）之间的因果关系，为制定更精准的膳食建议奠定基础。