儿童肺功能和抗氧化维生素,水果,果汁,蔬菜摄入量

文摘

2002年10月18日收到出版;2003年3月21日发表。

大量的证据表明,营养影响呼吸道健康(1- - - - - -19)。营养的研究主要集中在摄入的水果,蔬菜,和抗氧化剂微量营养素,因为肺受到广泛的氧化剂的侮辱和因为抗氧化防御系统发挥重要作用在保护肺部免受破坏。越来越多,但还不一致,证据表明饮食摄入量低的水果和抗氧化剂,包括维生素A, C和E,阻塞性气道条件和有关赤字在成人肺功能评估肺量测定的测量在1秒用力呼气量(FEV₁)、用力肺活量(FVC) (11,16,17,20.)。最近以人群为基础的研究,降低肺功能与低水平的抗氧化剂摄入和血清的抗氧化剂(10- - - - - -12,20.)。如果因果,低摄入抗氧化剂的关联与成人肺功能水平的跌幅可能出现在成年期肺功能,可逆的急性效应,和/或长期影响期间摄入不足的儿童成长和发展。

很少有以人群为基础的研究调查摄入抗氧化剂和肺功能之间的关系在儿童时期(3,14,21)。儿童现有的证据符合成年人的结果,但它表明,摄入抗氧化剂的来源可能是重要的评估在定义特定的抗氧化维生素的作用,包括维生素c。2650年一个横断面研究学龄儿童在英格兰和威尔士,FEV的水平₁新鲜水果的频率呈正相关消费和更弱的绿色蔬菜和沙拉消费(3)。然而,FEV₁没有与血清维生素C的水平,表明其他微量元素在水果很重要。研究考虑膳食和营养摄入总量,包括从食物中摄入维生素补充剂可能信息决定是否消费全包的抗氧化剂的食物或特定的维生素是非常重要的。成人和儿童使用的证据,我们假设低摄入的水果、蔬菜和果汁,以及每日总摄入量不足的抗氧化维生素a、C和E,是与童年FVC赤字,FEV₁间,用力呼气流25和75%的用力肺活量(FEF_{25 - 75})(22)。儿童健康研究提供了一个机会来研究饮食不足的作用和总抗氧化维生素,水果,蔬菜,和果汁的摄入量对儿童肺功能(23,24)。

材料和方法

研究设计

儿童健康研究是一个10年的纵向研究呼吸健康的学生居住在12个社区200英里(321.9公里)以内的洛杉矶,加利福尼亚。细节设计、选址、主题招聘、和其他地方的健康影响评估报告(23,24)。本报告重点介绍横断面分析使用最初的膳食摄入量和肺功能测量数据收集期间1997 - 1998。在研究入口在1993年初,3681名参与儿童的父母或监护人提供书面知情同意和已完成的问卷统计,医疗和家庭健康历史,室内空气接触,和家庭特征。在1993年的春天,肺功能测试,及随后的每一年的学习,每个孩子完成了后续问卷和重复了肺功能测试。在1995年的秋天,第二组2081名四年级学生招募和完成相同的基线和随访问卷和肺功能测试组在1993年入学。在1997 - 1998学年开始,饮食数据收集使用验证食物频率问卷;这些问卷完成的2895名儿童,年龄介于11到19年,参加学校在参与社区在1997 - 1998学年。

肺功能测试

最大用力呼气煤层瓦斯演习记录使用rolling-seal肺活量计(Spiroflow;p·k·摩根,吉林厄姆,英国)。肺活量计的校准和房间温度测量之前,期间和之后每个测试会话使用瓦斯注射器(琼斯医疗器械有限公司,伊利诺斯州的橡树溪),和肺功能的措施纠正了校准或内部温度的变化。测试和数据管理程序已报告之前(25)。

饮食信息

饮食摄入量评估使用青年/青少年的问卷调查,验证食物频率问卷由罗基特等人1997年在年龄较大的儿童和青少年(26,27)。调查问卷有131个食品包括零食和的修改版本验证护士健康研究食物频率问卷(28)。营养摄入估计没有补充的饮食和饮食+补充,和总能量的摄入是量化为每个单独的。的2633名孩子完成食物频率问卷和肺功能测试,67名儿童总能量摄入低于500卡路里的热量被排除在分析以上5000卡路里,导致最终样本量2566 11-19岁儿童。因为维生素摄入量取决于性别和总热量摄入,我们使用性别手段和十分位数描述性分析的抗氧化维生素的摄入量。我们假设的基础上抗氧化维生素的摄入量对肺功能的影响的结果从一个低摄入量不足,我们比较低摄入量(≤10日百分位)摄入(> 10百分比)的模型。水果和蔬菜的份每天检查个人物品和分组求和每天摄入的个人每组的成员。食物频率问卷项目评估包括苹果汁橙汁等果汁。果汁被归类为任何摄入果汁,摄入类别的汁,或没有果汁的摄入量。汁总摄入量总结日常份橙、苹果、和其他果汁。镁的摄入量也评估使用的食物频率问卷分为昆泰的摄入量。

社会人口、病史和曝光数据

儿童健康研究问卷提供了信息社会人口因素,呼吸道疾病史和相关危险因素,接触环境烟草烟雾,母亲在怀孕期间吸烟史。种族被定义为非西班牙裔白人、西班牙裔、非裔美国人,亚洲人,和其他/混合种族,自我报告的基础上。医疗保险被定义为任何参与者的家庭保险报道。自我报告的后续期间被诊断出的哮喘肺功能测试会话被用来分类儿童哮喘状态食物频率问卷完成的时候。个人吸烟被定义为一个历史的参与者的报告有吸烟超过100支。

参与者的身高和体重测量使用一个标准化的协议,以及任何在1月内呼吸道感染的测试和锻炼30分钟内测试记录由训练有素的外勤人员立即前肺功能测试。身体质量指数计算的体重(公斤)/身高(米)²分为年龄和性别昆泰。

统计分析

我们评估的影响,低维生素,水果,蔬菜,和果汁摄入量在肺功能通过使用回归样条函数来捕获肺功能之间的非线性关系,年龄和身高(29日- - - - - -33)。最初,一个结是放置在每个整数年龄。最终的模型适合用在13和17岁的结,导致一个更简洁的模型本质上相同的结果。

所有模型都符合分别为男性和女性,因为他们的平滑的形状对肺功能和年龄之间的关系是不同的。性别回归模型

E{日志(击球)}=µ+年代₁(年龄)+年代₂(年龄)×日志(HT) +Xβ,

在“击球”是一个肺功能测试如FVC或FEV₁,“µ”是总的意思是,年龄访问“年龄”,“HT”是高度平滑后访问高度的残余的年龄,和“X”是一个向量的协变量包括维生素摄入量或食品集团的利益调整和一组变量包括群体,社区,技术员,肺活量计,种族/民族,气压、和其他可能的混杂因素(34)。我们使用自然三次样条函数施加额外的约束,边界外的函数是线性的节。灵活的模型,包括份水果和蔬菜的饮食组和性别十分位数和总维生素摄入量和变量组,社区,种族,肺活量计,肺活量计温度、技术员和气压。注意,在对数尺度模型是添加剂,结果给出了从参考曲线的差异百分比,平均年龄。感兴趣的主要参数是主要影响低维生素摄入或食品集团,描述一个平行的差异百分比与基线相比,肺功能群高维生素的摄入量。单独的模型适合膳食摄入量和没有维生素补充剂。所有模型都是调整的总能量摄入量。我们评估了父母的教育、家庭收入、体重指数、年龄、性别昆泰保险状态,个人吸烟,二手烟暴露,肺功能和呼吸系统疾病测试潜在的混杂因素。协变量是包含在模型如果摄入量的估计调整改变了10%或更多比未经调整的预期。由于肺功能水平与镁的摄入量有关,这是包含在食物具有抗氧化维生素,我们进行了敏感性分析,以评估的独立影响每个维生素通过调整镁的摄入量。 We also fit multinutrient models to assess the joint effects of vitamin intake. Subjects with missing data for a given covariate were excluded from the analyses involving that covariate.

评估哮喘之间的关系的修改影响低维生素和肺功能,我们为孩子进行性别分层分析,没有哮喘。我们测试之间的交互项的统计显著性哮喘状态和维生素摄入食物(或组)用似然比检测。所有分析都是由使用广义线性模型(s +统计软件包(35)。

结果

选择参与者的特点完成食物频率问卷和肺功能测试1997 - 1998年期间如表所示1。参与者年龄从11到19年。大多数参与者的非西班牙裔白人和中产阶级家庭健康保险。

抗氧化剂摄入总量,包括补充和饮食摄入量没有补充,会根据被试的年龄和性别(表2)。总和饮食摄入的维生素A、C和E高男孩比女孩在所有年龄组组合和不同年龄人群膳食维生素E在女孩的男孩和膳食维生素C。最低的等分总维生素C的摄入量(44毫克/天)低于推荐日摄食量的男孩(45毫克/天卖地岁和75毫克/天14 - 18岁)和女孩(45毫克/天年龄第四年,14 - 18岁)65毫克/天(36)。总均值和第十等分和膳食摄入的维生素E不到的推荐日摄食量α-tocopherol(11毫克/天卖地岁和15毫克/天14 - 18岁)(36)。基于国际untits视黄醇的近似转换活动相等,最低的等分和膳食维生素摄入量略超过总额的视黄醇活动的推荐日摄食量相等(37)。

维生素C的主要膳食因素混合果汁饮料,橙汁、橙子、麦片和多种维生素。相比之下,补充剂摄入维生素E的主要因素,其次是土耳其和花生酱和果冻三明治,添加脂肪,和麦片。维生素A摄入量按照降序排列的主要来源是胡萝卜、肝、什锦蔬菜,谷物,山药,复合维生素。

水果、果汁和蔬菜摄入量是相对较低的儿童的健康研究参与者与建议每天五份水果和蔬菜(表3)。平均而言,男孩和女孩每天消耗1.5 - 2份蔬菜,每天一份水果,每天0.8份果汁。平均而言,男孩和女孩每天消耗3.2和3.5份水果,蔬菜,分别和果汁的总和。

我们发现肺容积和流动的措施显示赤字相关(表中维生素C的摄入量较低的女孩4)。在男生中,低维生素C摄入总量与赤字相比,肺功能与维生素C摄入量显著的FVC更高。FEV₁和FEF_{25 - 75}在女孩显著降低在最低摄入量等分相比,高维生素C的摄入量。我们没有观察到显著增加维生素C摄入量之间的关系和肺功能赤字(数据没有显示)。例如,FVC增加0.5%(95%可信区间(CI): -0.1, 1.1)每五分位数的维生素C摄入量之间的男孩,和FEV₁增加了0.3%(95%置信区间CI: -0.4, 1.0)每五分位数之间的女孩。效果预估低维生素C摄入量减少10 - 15百分比调整镁(数据未显示)。调整镁对维生素C的影响几乎没有影响。低维生素C摄入量的影响没有实质性差异或没有哮喘患儿(数据没有显示)。

维生素E摄入量低的男孩显示赤字FEF_{25 - 75}。进一步研究维生素E对空气流动的影响,我们评估了FEV₁/ FVC比和呼气流速峰值,发现-2.3%的赤字(95%置信区间CI: -4.1, -0.4)和-5.1%(95%置信区间CI: -8.7, -1.4),分别在男孩总维生素E摄入量较低。在女孩中,估计FEF低摄入量的影响_{25 - 75}和呼气流速峰值-但不显著。肺功能的大小不会增加赤字增加维生素E摄入量高于10等分(数据未显示)。再次,调整镁摄入维生素E协会几乎没有影响。几乎没有变化的影响,低维生素E摄入量男孩或女孩有或没有哮喘(数据未显示)。

低膳食维生素摄入大量减少FEF_{25 - 75}在女孩。总的来说,维生素摄入量并不在男孩与肺功能密切相关;然而,男孩与哮喘在气流低摄入量显示赤字,尤其是FEF_{25 - 75},明显大于男生没有哮喘(表的赤字5)。女孩与哮喘和低维生素摄入量比女孩更大赤字没有哮喘,但赤字的差异没有统计学意义(数据没有显示)。肺功能的大小不会增加赤字增加维生素摄入量高于10等分(数据没有显示)。调整镁摄入量几乎没有影响赤字与低维生素摄入量有关。我们没有发现关联肺功能水平的总类胡萝卜素的摄入量。

我们也评估了维生素C的联合影响,E,肺功能,包括变量的维生素在单个模型。赤字在肺功能与低摄入的维生素没有显著变化,统计上显著的赤字在单一营养模型相互调整后仍具有统计学意义。

低摄入果汁,橙汁等果汁与大量的赤字FVC和FEV有关₁在男孩(表6)。在女生中,赤字略小,没有达到统计学意义。低摄入的水果或蔬菜,以及他们的摄入量相结合,没有与肺功能水平在男孩或女孩。个人食品检查,而且没有观察到一致的关联为特定的蔬菜或水果,包括胡萝卜和苹果。我们发现没有证据表明哮喘影响了协会的水果,蔬菜,和果汁的摄入量与肺功能和没有混淆家庭收入、父母的教育、医疗保险状况或其他社会人口变量。我们有一个烟民数量不足来评估食品集团和吸烟之间的相互作用。

讨论

我们的研究表明,低抗氧化维生素的摄入量可能负面影响在学龄儿童的肺功能。我们观察到赤字FVC, FEV₁,FEF_{25 - 75}在女生中最低水平的饮食和维生素C和总摄入量低摄入果汁的男孩,经常补充维生素C,低维生素摄入量FEF较低有关_{25 - 75}女孩在男孩与哮喘和哮喘独立的地位。我们还发现一些证据的协会与FEF维生素E_{25 - 75}在男孩。赤字与维生素A, C和E似乎是独立的,赤字仍然重要,当三个维生素相互调整在一个multinutrient模型。基于缺乏显著的剂量反应关系的抗氧化维生素摄入量和肺功能水平,我们的数据提高的可能性,增加抗氧化维生素的摄入量高于推荐日摄食量可能不提供额外的保护肺功能水平。

我们的研究结果显示肺功能赤字摄入量不足的维生素C是一致的与成人的研究表明,低水平的FVC和FEV₁维生素C的摄入量较低有关,但它们不符合唯一报道调查维生素C和肺功能之间的关系在儿童时期(3,9,10,12,16,19,20.)。在2650年的横断面研究学龄儿童在英格兰和威尔士,库克et al。(3)报道,FEV₁与新鲜水果的频率呈正相关,绿色蔬菜,沙拉消费但是并没有与血清维生素C水平相关,表明水果中其他营养物质的作用。成人的一些研究也报道了保护水果摄入量对肺功能的影响或阻塞性气道疾病(10)。发现在儿童健康研究的差异可能反映了饮食习惯的人群或饮食的变化评估方法。在儿童健康研究人口、果汁、维生素C的摄入量是主要的原因,是与肺功能呈正相关。新鲜水果的维生素C也是一个重要的来源,研究人口来自英国可能会消耗更多的新鲜水果是维生素C的来源比果汁期间的研究;然而,我们无法评估这种可能性,因为果汁的消费是不包括在报告发布的库克et al。果汁摄入额外的信息可能有助于理解之间的差异研究。库克等人没有发现血清维生素C水平与儿童肺功能。虽然维生素摄入的膳食评估使用食物频率问卷是不精确的,缺乏协会也可能不匹配的结果的横断面研究的时间尺度相结合的肺功能水平增长的生命历程和血清维生素C,这是一种水溶性维生素相对较短的半衰期(3)。短期的生物标记物,如血清水平,可能提供不准确的估计平均水平在儿童时期比提供的问卷调查方法,描述通常的摄入量,食物频率问卷等方法。

几个机制保护维生素C对肺功能的影响进行了研究。维生素C是一种重要的抗氧化剂在细胞外呼吸道粘膜液保护蛋白酶,antiproteases,上皮细胞,免疫细胞氧化剂攻击,低水平可能离开肺相对氧化剂应激的保护。维生素C的抗氧化防御系统的重要性如下试验文档补充维生素C对短期变化的保护作用在肺功能独立生存的受试者暴露于高水平的氧化剂(空气污染16,19,38)。维生素C可能导致肺生长和发育,降低气道代答,这两个因素的儿童和成人肺功能(16,39)。协会的流是否摄入抗氧化维生素和果汁的结果增强肺的增长,保护支气管痉挛,或减少气道代儿童从儿童健康研究是目前未知的横截面,我们不能因为这个分析区分急性和慢性肺功能的赤字。未来的纵向随访队列可能是急性和慢性影响肺功能相关的丰富信息,增长和最大达到肺功能成熟。

目前的研究结果表明,赤字肺功能与低维生素摄入量有关。调查结果支持在单个发表的报告关于低水平的维生素A的影响对儿童的肺功能(21)。702年农村埃塞俄比亚6 - 9岁儿童,FEV₁为48.8毫升(p= 0.006)低维生素A储备不足的孩子比那些有足够的储备。保护作用的维生素a的证据一直在成年人(不一致10,19)。协会的肺功能的生物合理性与维生素A所提供的证据表明,维生素参与正常肺功能的增长在生命早期的关键途径,包括肺开发、正常呼吸上皮分化,肺免疫功能,抵抗呼吸道感染和抗氧化防御系统(40)。我们发现赤字流大男孩比那些没有哮喘哮喘患者需要进一步研究。

与肺功能相关的证据表明维生素E比维生素C(不一致10)。对于成年人的研究表明,维生素E摄入量与肺功能呈正相关;然而,联想似乎占了相关性与维生素C或其他营养物质(16,19)。没有研究协会的维生素E摄入量与儿童的肺功能已报告。我们发现,低维生素E摄入量与赤字FEF有关_{25 - 75}衡量小气道流没有经常报道在其他流行病学研究肺功能的营养因素。维生素E可能发挥作用在保护小气道功能,FEV等措施₁可能不太敏感的影响。因为维生素E摄入量和水平可能不会通过食物频率问卷方法测量精确,我们的估计可能偏向没有维生素E摄入量的影响。

有几个限制来自于我们的研究设计和方法。我们的数据是横断面和受到暂时性的问题和选择偏见。这个横断面研究不能区分儿童低肺功能由于低摄入抗氧化维生素和儿童呼吸道问题,导致肺功能下降导致的饮食变化。因为赤字观察患儿没有哮喘,不太可能疾病饮食变化解释我们的发现。只有一个子集的儿童健康研究参与者仍然参加学校1997 - 1998学年。第十年级学生进入队列在1993年到1997年毕业。的主要原因没有完成膳食评估家庭搬迁到一个新的住所外参与学区。我们评估的原因使用移动电话采访中,发现移动几乎完全是由于改变父母的就业,更常见的在低收入家庭受教育水平较低。因为教育和收入可能会影响饮食和肺功能,调整这些因素的敏感性分析,发现没有偏见的证据。我们使用验证食物频率问卷,用来评估通常在儿童和青少年饮食摄入量; however, measurement error remains an unresolved problem for diet assessment, and the effect estimates for micronutrients are likely to be biased toward no effect. Repeated food frequency questionnaires or repeated serum level measurements in longitudinal studies of lung function have the potential to reduce the bias from measurement errors.

总之,低抗氧化维生素的摄入量与肺功能水平的赤字在男孩和女孩的儿童健康研究。赤字是足够大男孩与哮喘之间潜在的临床意义。低摄入量在儿童阻塞性肺部疾病的风险可能导致在成年期以及与低FEV相关发病率和死亡率增加₁。未来的纵向分析,随着儿童健康研究的随访队列和额外的营养数据收集,将允许更好的评估时间膳食摄入量和肺功能之间的关系。

确认

这项研究是由加州空气资源委员会(合同a033 - 186),美国国家环境卫生科学研究所(资助1 p01 ES09581和5 e ES07048),美国环境保护署(格兰特R826708),国家心脏、肺、血液研究所(批准1 R01 HL61768)和黑斯廷斯基金会。

作者感谢多萝西Starnes在这个手稿的准备工作提供技术支持。

这个报告的声明和结论不一定是研究者和加州空气资源委员会,美国环境保护署,或国家环境健康科学研究所。提到商业产品,来源或使用与材料有关的报道在此并不是被理解为一个实际的或隐含支持此类产品。

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