综述:苹果及苹果制品对心脏代谢与功能标志物的调节作用:一项人类干预研究的系统综述

《Food & Function》:Apples and apple-based products in the modulation of cardiometabolic and functional markers: a systematic review of human intervention studies

【字体: 时间:2026年06月12日 来源:Food & Function 5.4

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  苹果是全球消费最广泛的水果之一,其对人体健康的影响仍存在持续争议。本综述旨在汇总人类干预研究证据,评估苹果及苹果制品对功能和代谢健康标志物的作用。共纳入38项研究:13项为餐后干预研究,22项为中/长期干预研究,3项同时评估餐后与慢性效应。餐后研究主要探讨苹果

  
苹果是全球消费最广泛的水果之一,其对人体健康的影响仍存在持续争议。本综述旨在汇总人类干预研究证据,评估苹果及苹果制品对功能和代谢健康标志物的作用。共纳入38项研究:13项为餐后干预研究,22项为中/长期干预研究,3项同时评估餐后与慢性效应。餐后研究主要探讨苹果摄入对血糖水平和血浆抗氧化能力的影响,而中/长期干预则评估了与心脏代谢健康、氧化应激、血管功能、炎症及肠道功能相关的更广泛生物标志物。总体而言,研究结果表明,苹果及苹果制品可能在短期干预中改善血糖水平、抗氧化能力和血管内皮功能,而中/长期研究显示肠道菌群组成存在显著改善。然而,现有证据尚不足以得出确定性结论。此外,研究设计、受试人群及测试产品的显著异质性限制了结果的普适性。尽管如此,与其他水果摄入一致,苹果摄入是健康均衡饮食的重要组成部分,可提供具有营养价值的营养素和生物活性化合物,应鼓励其摄入。因此,有必要开展进一步设计良好的干预研究,尤其是针对具有心脏代谢风险因素的群体,以明确苹果及苹果衍生产品在人类健康中的作用。未来研究还应明确产生上述效应的有效剂量和特定生物活性成分,并确定这些获益是否因目标人群的健康状态而异。
引言
苹果(Malus domestica,蔷薇科)是全球最受认可和消费量最高的水果之一,产量位居全球第三,仅次于香蕉和西瓜。2020年全球苹果产量超过9600万吨,亚洲、欧洲和美洲为主要产区。欧洲主产国包括波兰、法国和意大利,2020年三国合计产量超过760万吨。消费层面,苹果占全球水果总消费量的约12%,欧洲人均年鲜果消费量约22公斤,意大利2021年人均消费量达13.5公斤。苹果的易储存性和长货架期促进了其广泛消费,除鲜食外,还被加工为果汁、果酱、苹果派、苹果脆片、苹果醋和苹果酒等产品,其中苹果汁占比最高(65%)。苹果的健康益处广受关注,“一天一苹果,医生远离我”的俗语反映了其营养价值与丰富的生物活性成分。苹果是膳食纤维(如果胶)、维生素、矿物质、三萜酸及多酚类化合物的重要来源,膳食纤维含量高于多数新鲜水果(约2–3%),且主要集中在果皮(含量约为果肉的2–3倍)。纤维包含不溶性纤维(约占50%,主要为纤维素和半纤维素)和可溶性纤维(主要为果胶,包括同型半乳糖醛聚糖和鼠李半乳糖醛聚糖)。苹果还含有维生素C、叶酸、维生素E及钾、镁、磷、钙等常量元素,以及硼、锌、铁等微量元素,同时含有叶黄素、β-胡萝卜素等类胡萝卜素和多酚。多酚是苹果最主要的生物活性物质,不同品种、产地、成熟度、储存方式和加工工艺会导致多酚含量差异,主要类别包括黄烷醇(如儿茶素和原花青素,占71–90%)、羟基肉桂酸酯(4–18%)、黄酮醇(1–11%)、二氢查耳酮(2–6%)及红苹果中的花青素(1–3%)。苹果可提供约10%的日常膳食多酚摄入量,单份150克苹果可提供200–250毫克多酚,且多酚主要分布在果皮(含80%以上的黄酮醇和花青素)及果核、种子中。加工过程会显著影响多酚保留率,澄清苹果汁因去除果皮、种子及氧化过程导致多酚损失较多,而浑浊苹果汁因厌氧条件和未经过澄清步骤可较好保留多酚,先进干燥技术也可减少加工过程中的营养流失。大量观察性研究的伞状综述表明,水果摄入总体可降低心血管疾病风险,并可能对结肠癌、胰腺疾病和抑郁症风险产生有益影响,增加水果摄入还与妊娠期糖尿病风险降低及高血压风险下降相关。但针对苹果及苹果制品的健康效应,观察性研究与干预研究结果并不完全一致:部分荟萃分析显示苹果/梨摄入与2型糖尿病、脑血管疾病、心血管死亡及全因死亡率风险降低相关,但随机对照试验仅发现苹果摄入可降低体重指数,对血脂、血糖和血压无显著影响,另有研究指出仅在高胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇人群中观察到血脂改善效应。基于此,本综述系统评估苹果及苹果制品对心脏代谢健康、氧化应激、炎症、血管功能及肠道菌群等多维度健康标志物的干预效应。
方法
本研究遵循PRISMA指南开展系统文献检索,检索数据库包括PubMed?、Embase和Scopus,检索时间为2025年4月至5月,检索词涵盖苹果相关术语、健康标志物相关术语及干预研究相关术语,同时筛查相关综述以保证完整性。研究筛选采用PICOS框架制定纳入标准:研究对象为所有年龄段健康或患病人群;干预措施为单独摄入苹果或苹果制品(包括鲜果、干制品、果汁、果泥等,排除与其他高生物活性物质混合无法区分苹果贡献的研究,同时排除苹果醋相关研究);对照组为饮食中完全或部分排除苹果,或以其他水果替代苹果;结局指标为健康和疾病相关标志物,包括营养素与非营养素代谢指标;研究类型为人类干预研究(急性、慢性、随机或非随机、对照或非对照)。文献筛选与数据提取由两名研究人员独立完成,分歧通过与第三位独立研究者协商达成共识。提取数据包括研究年份与国家、受试者数量与特征(年龄、体重指数、健康状况)、研究设计与持续时间、干预产品特征(包括苹果品种)与对照组设置及主要研究结果。
结果
初步检索共识别1632条记录,去重后剩余1070条,经标题与摘要筛选排除866条,对剩余205条进行全文评估,最终排除170条(未报告健康标志物、非英文发表、研究苹果酒或苹果醋等非目标产品),共纳入35篇文献,其中3篇同时包含短期和长期干预试验。纳入研究主要在美国(7项)和爱尔兰(4项)开展,其余分布于伊朗、英国、丹麦、加拿大和巴西。13项为单次苹果/苹果制品摄入的短期干预,19项为中/长期干预,3项同时评估急性和慢性效应。苹果以鲜果和果汁为主要形式,部分研究采用果肉、果泥、果渣或干燥/冻干产品,可与早餐或正餐搭配摄入。干预剂量因产品形式而异:鲜果或果泥为125–550克,苹果汁为113–1000毫升,干燥/冻干产品为20–75克。测试苹果品种主要包括金冠、粉红佳人、瑞耐特和富士,4项研究混合使用多个品种,1项研究使用特殊栽培品种,9项研究未报告具体品种。多数研究对苹果的多酚含量进行了表征,总多酚含量因品种和剂量而异,范围约为47毫克(125克未发酵果泥)至1克(500毫升未过滤苹果汁),主要多酚成分为槲皮素、根皮苷糖苷、儿茶素、表儿茶素和绿原酸。短期干预的主要对照组为水、低黄酮苹果汁、葡萄汁或能量与糖含量匹配但不含生物活性化合物的餐食;中/长期干预的主要结局指标为心脏代谢参数(胆固醇、甘油三酯、血压、体重/体成分)、炎症与氧化应激标志物,部分研究评估肠道菌群组成、饱腹感相关感觉及营养素吸收代谢,另有个别研究关注痴呆相关行为症状与基因互作。
讨论
本综述结果显示,苹果及苹果制品的干预效应在短期与中/长期研究中存在差异:短期干预主要改善血糖反应、血流介导扩张(FMD)与一氧化氮(NO)等血管功能标志物及抗氧化潜能,中/长期干预则主要观察到肠道菌群组成的改善。血糖调节的可能机制包括果胶增加肠内容物黏度、延缓胃排空、抑制淀粉酶与淀粉接触以降低淀粉消化速率,以及肠道发酵产生短链脂肪酸(SCFAs)减少肝脏葡萄糖输出;苹果多酚还可通过抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶及肠道葡萄糖转运蛋白SGLT1和GLUT2减少葡萄糖吸收,根皮素(根皮苷在肠道水解产物)可抑制SGLT1降低葡萄糖吸收速率,并抑制GLUT转运体减少胰岛β细胞葡萄糖依赖性胰岛素分泌。脂质代谢的改善可能与果胶减少胆固醇吸收、促进胆汁酸重吸收干扰、增加粪便胆汁酸排泄有关,肠道发酵产生的丙酸盐可抑制肝脏内源性胆固醇合成,多酚也可能通过调节肝脏胆固醇代谢、增加脂肪酸氧化参与脂质调控。抗氧化效应的短期表现主要为血浆抗氧化能力(如FRAP、TEAC、ORAC)和血清尿酸水平升高,可能源于维生素C的直接抗氧化作用及果糖代谢诱导的尿酸一过性升高,但尿酸的抗氧化作用仅限于血液环境,细胞内可表现为促氧化效应,长期高尿酸血症还可能增加肾脏疾病风险,多酚的抗氧化作用更多通过激活NRF-2通路上调II相酶实现,但纳入研究中较少观察到II相酶活性改善。炎症调节仅在部分中/长期研究中观察到C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等标志物降低,可能源于多酚抑制核因子-κB(NF-κB)通路、阻断晚期糖基化终产物受体(RAGE)/p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路,果胶则通过结合 toll样受体抑制促炎基因激活。血管功能的改善主要与多酚增加NO生成、抑制内皮素-1等缩血管物质、调节血小板聚集相关,还可能通过激活PI3K/Akt通路、调节微小RNA表达发挥血管保护作用。肠道菌群调节主要归因于果胶的可发酵特性,可增加双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌丰度,减少梭状芽孢杆菌等潜在有害菌,发酵产生的丁酸盐对结肠细胞营养和炎症调节至关重要,多酚代谢产物也可能参与菌群结构与功能的调控。整体而言,健康人群的干预效应更为一致,而心脏代谢风险因素人群的效应异质性较高,可能与基线代谢状态、干预时长、剂量及标志物选择差异有关。
结论
苹果及苹果制品的摄入总体上可改善多项心脏代谢与功能标志物,但效应特征因干预时长而异,且现有证据尚不足以支持“一天一苹果,医生远离我”的普遍结论。苹果仍应作为均衡饮食的重要组成部分,建议每日摄入至少400克水果蔬菜时将苹果作为选择之一。未来需针对心脏代谢高风险人群开展设计更严谨的干预研究,明确有效剂量、特异性生物活性成分及不同品种的差异,以进一步阐明苹果的健康效应。
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