膳食中生物活性色素的含量和多样性越高，全因死亡率越低

《The Journal of Nutrition》：Higher Quantity and Diversity of Dietary Bioactive Pigments Are Associated with Lower All-Cause Mortality

　　

摘要

背景

尽管摄入特定类别的膳食生物活性色素与较低的全因死亡率相关，但总色素摄入量和膳食多样性与死亡风险之间的关联仍不明确。

目的

本研究的目的是探讨膳食生物活性色素的总量和多样性与所述死亡率之间的关联。

方法

为此，我们前瞻性分析了来自健康与退休研究（Health and Retirement Study, HRS）的4,596名参与者，平均随访时间为7.5年。我们使用香农熵（Shannon entropy）转换为希尔有效数（Hill’s effective numbers）来量化色素多样性，并通过多变量Cox模型估算死亡风险比（mortality hazard ratios, HRs）。

结果

在34,583人年的随访期间，共记录了717例死亡病例。经相互调整后，较高量的色素摄入（HR_Q5vs.Q1 = 0.63；95% CI: 0.48至0.81；P<0.002）和更大的多样性（HR_Q5vs.Q1 = 0.64；95% CI: 0.49至0.82；P<0.001）都与较低的死亡率相关。这些色素主要来源于茶叶、苹果或梨、浆果、桃子或李子以及黑巧克力。就具体类别而言，较高水平的原花青素摄入量与较低的死亡风险相关。

结论

本研究将现有的多样性框架扩展到了膳食生物活性色素，表明膳食生物活性色素的数量和多样性都与死亡风险呈负相关。

引言

膳食生物活性色素是一类主要来自植物的生物活性次级代谢物，它们赋予水果、蔬菜和其他食物鲜艳的颜色。根据其核心化学结构，这些色素可以分为不同的化学家族，包括类异戊二烯（如类胡萝卜素）、黄酮类（如花青素和原花青素）、氧化多酚衍生物（如茶色素，包括茶黄素和茶红素）以及含氮杂环化合物（如核黄素）。尽管结构不同，但它们都具有天然存在于食物中的生物活性，并具有抗氧化、抗炎等特性，因此对促进长期健康和降低全因死亡率具有显著潜力。

越来越多的流行病学证据表明，摄入特定类别的色素（例如花青素、类胡萝卜素）或其主要食物来源与较低的死亡风险相关。例如，较高的膳食花青素和类胡萝卜素摄入量与全因死亡率的显著降低有关。然而，目前的认识主要基于针对单一色素或孤立食物来源的研究。这种片面的方法未能捕捉到整体膳食暴露于这些化合物的潜在协同效应。鉴于它们在化学结构、生物利用度和代谢方面的差异，各种色素可能通过不同的生物机制发挥健康益处。因此，我们假设摄入更多种类的膳食生物活性色素比仅摄入少数几种化合物能带来更大的健康益处。本研究扩展了以往的膳食多样性研究，考察了更广泛色素类别的总摄入量和多样性与全因死亡率之间的关系。

为了量化膳食生物活性色素的多样性，我们采用了生态多样性指标，特别是香农熵指数和希尔数（Hill numbers），而不是传统的营养多样性得分。传统的指标如膳食多样性得分（Dietary Diversity Score）或食物多样性得分（Food Variety Score）仅统计不同项目的数量，忽略了均匀性，即每种膳食成分的相对比例或分布。由于膳食色素在食物中的浓度差异很大，简单的计数方法无法反映暴露的复杂性。相比之下，香农熵指数数学上结合了摄入的色素种类数量及其分布的均匀性。为了便于直观和可比的解释，我们随后将这些熵值转换为希尔数，希尔数表示线性尺度上线性分布的等量色素种类的有效数量，这一方法在膳食多样性研究中有广泛应用。

这项前瞻性队列研究旨在探讨膳食生物活性色素的摄入量和多样性与全因死亡率之间的关联。具体目标有两个：(1) 研究总色素摄入量和特定色素类别的摄入量与全因死亡率之间的关系；(2) 分析富含膳食生物活性色素的食物摄入量和多样性与全因死亡率之间的关联。

部分摘录

研究对象

健康与退休研究（HRS）是一项始于1992年的纵向、全国代表性调查，每两年进行一次数据收集。该研究招募了50岁及以上的成年人，他们必须在美国本土出生并居住。参与者通过多阶段区域概率抽样设计选定，包括地理分层和聚类，并对特定人口群体进行过度抽样以确保全国代表性。

队列特征

分析队列包括4,596名来自健康与退休研究的参与者。膳食生物活性色素的平均每日摄入量为161.77毫克（IQR: 96.38-265.39毫克），相应的平均摄入多样性得分为9.86（IQR: 8.80-10.85）。在平均7.5年的随访期间，共有717人死于各种原因。参与者的平均（标准差）年龄为64.44岁，其中62.01%为女性。78.28%的参与者超重或肥胖（表1）。

讨论

这项大型前瞻性队列研究表明，膳食生物活性色素的摄入量和多样性都与全因死亡率呈负相关。此外，高摄入量和高多样性的结合比低摄入量和低多样性的组合与较低的死亡风险相关。现有流行病学证据表明，摄入特定类别的膳食生物活性色素（如花青素、类胡萝卜素）与较低的死亡风险相关。然而，目前的认识主要基于针对单一色素或孤立食物来源的研究。这种片面的方法无法体现整体膳食暴露于这些化合物的潜在协同效应。鉴于它们在化学结构、生物利用度和代谢方面的差异，不同色素可能通过不同的生物学机制发挥健康益处。因此，我们假设摄入更多种类的膳食生物活性色素比仅摄入少数几种化合物能带来更大的健康益处。本研究扩展了以往的膳食多样性研究，探讨了更广泛色素类别的总摄入量和多样性与全因死亡率之间的关系。

伦理合规性

HRS已获得密歇根大学社会研究学会（Institute for Social Research）伦理委员会的批准（协议号：HUM00061128）。所有参与者或其法定代表在纳入HRS之前均签署了书面知情同意书。

数据可用性

数据可应合理要求提供。健康与退休研究是一个公开可用的纵向队列数据集。符合条件的研究人员可以通过官方网站注册并完成申请流程来访问HRS数据（https://hrs.isr.umich.edu/data-products）。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

作者贡献声明

作者的职责如下：ZH、WC、YX负责研究设计；ZH、KZ负责数据分析；ZH、KZ、WC、YX负责数据解释；ZH、KZ、WC、YX共同起草论文；所有作者共同讨论、修订并最终审阅了论文。

写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

作者声明在撰写本文过程中没有使用任何生成式AI或AI辅助技术。

资助

本研究得到了中国国家自然科学基金（National Natural Science Foundation of China）（项目编号：32302052、U24A20466）、宁波“创新 Yongjiang 2035”关键研发计划（项目编号：2025Z234）以及宁波Yongjiang人才计划（项目编号：2025A-116-G）的支持。

致谢

我们衷心感谢HRS项目的全体团队成员的辛勤工作和专业支持，同时也感谢参与研究及其家属的自愿参与。

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Zhiyu Huang | Kelin Zhao | Wei Chen | Yang Xu