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编译：微科盟椰子，编辑：微科盟居居、江舜尧。

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导读

超加工食品(UPFs)和食品添加剂已成为现代人类饮食中无处不在的组成部分。越来越多的证据表明，富含UPFs的饮食与肠道疾病(包括炎症性肠病、结直肠癌和肠易激综合征)之间存在关联。许多UPFs中都添加了食品添加剂，并已被证明会影响肠道健康。例如，有证据表明，一些乳化剂、甜味剂、色素、微粒和纳米颗粒会对一系列结果产生影响，包括肠道微生物组、肠道通透性和肠道炎症。广义上讲，UPFs对肠道疾病影响的证据来自观察性流行病学研究，而相比之下，食品添加剂影响的证据主要来自在体外或动物模型中进行的临床前研究。在人类干预研究中，很少有研究探讨UPFs或食品添加剂对肠道健康和疾病的影响。因此，本文旨在批判性地回顾UPF和食品添加剂对肠道健康和疾病影响的证据，并讨论这些发现的临床应用。

论文ID

原名：Ultra-processed foods and food additives in gut health and disease

译名：超加工食品和食品添加剂对肠道健康和疾病的影响

期刊：Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology

IF：65.1

发表时间：2024.2

通讯作者：Kevin Whelan 

通讯作者单位：英国伦敦国王学院

DOI号：10.1038/s41575-024-00893-5

综述目录

1 引言

2 超加工食品

3 食品添加剂

4 乳化剂

5 人工甜味剂

6 食用色素

7 微粒和纳米颗粒

8 临床试验中UPFs和食品添加剂饮食限制的证据

9 对政策、食品工业、临床实践和研究的影响

10 结论

主要内容

1 引言

在人口结构、城市化和就业模式变化以及农业和食品工业科技进步的推动下，人类饮食正在迅速演变。几个世纪以来，农业实践已经从小规模的本地供应转变为机器促进的工业，大规模种植粮食并在全球范围内分销。与此同时，食品加工和食品添加剂使即食食品具有诱人的外观和感官特性，保质期长，几乎不需要准备。所有这些都导致粮食供应与一个世纪前截然不同，导致了饮食暴露发生重大转变，许多人将其与非传染性疾病的增加联系在一起，包括几种胃肠道疾病。

超加工食品(UPFs)和食品添加剂是这种食品供应变化的关键特征，已成为饮食中的普遍组成部分，特别是在(但不限于)高收入国家。越来越多的证据表明，富含UPFs的饮食与肠道疾病之间存在联系，也有证据表明，一些食品添加剂，如乳化剂、甜味剂、色素和纳米颗粒，可能在某种程度上改变肠道微生物群和肠道通透性，这似乎与促进慢性肠道炎症有关。

UPFs和食品添加剂对肠道健康和疾病的影响的证据有一系列来源，包括临床前体外和动物模型研究以及观察性流行病学研究，而人类干预试验要少得多。尽管如此，公众、患者和卫生专业人员对这一领域的信息和证据有着广泛的兴趣。因此，本文的中心目的是对UPFs和食品添加剂对肠道健康(包括微生物学、渗透性和炎症)和疾病的影响的证据进行批判性回顾，并讨论这些发现的临床应用。

2 超加工食品

UPFs在食品供应中随处可见，尽管其定义存在很大争议。从历史上看，“方便食品”、“快餐”或“垃圾食品”等术语一直被使用，尽管这些术语的含义很负面，也缺乏强有力的标准。至少有八种分类系统被用来根据加工程度对食品进行分类，所有这些分类系统使用的标准都是基于加工程度(即，食品与未加工成分的差异有多大)、性质(例如，改变基质或食品添加剂的使用)、地点(无论是在家中烹调还是商业生产)和加工目的(例如，为了方便或外观)。重要的是，系统之间存在一些异常，这使得使用不同UPF分类系统的研究之间的比较具有挑战性。

NOVA是使用最广泛的分类系统，已被联合国粮食及农业组织采用。NOVA对UPFs的定义分为四个类别，包括碳酸饮料、甜味、脂肪或咸味的包装零食、糖果、饼干、糕点和蛋糕、人造黄油和其他酱料、甜味早餐麦片、即食食品、肉类、家禽或鱼肉块、香肠、汉堡和热狗、面条和甜点。很少有人会质疑这些是UPFs，但重要的是要注意到，许多可能被认为是健康饮食的一部分食物，包括包装全麦面包、一些水果酸奶、强化果汁和植物性肉类替代品，也包括在UPF类别中。

尽管被广泛使用，NOVA对UPFs的分类仍然存在争议。例如，它在其定义中使用了加工地点；因此，如果在家里(加工食品)或在商业工厂(UPF)制作，用相似成分、配方和条件制作的两种面包将被归为不同的类别。NOVA还考虑了“加工”的目的，例如，声称UPFs是为了品牌、有吸引力和低成本而制造的。这不仅很难定义，还暗示了一种意识形态观点，即包装的、彩色的或廉价的食品不如自制的、普通的或昂贵的食品健康。

UPFs在饮食中被广泛食用，尽管各国之间存在很大的差异。对20个国家的1,378,454名参与者进行的99项研究的系统回顾显示，成人UPF摄入量占能量摄入的比例从10%(意大利)到59.7%(美国)不等。时间序列研究表明，UPF消耗量的长期趋势是增加的，加拿大从1938年占总能量的24.4%增加到2001年的54.9%，瑞典在1960年至2010年间增长了142%，美国2至19岁的年轻人从1999年占总能量的61.4%增加到2018年的67%。

除了UPF摄入量在不同国家和不同时期存在很大差异外，个体之间的摄入量也存在很大差异。据报道，与较高UPF摄入量相关的因素包括(括号内的因素显示与较高摄入量有关的方向)人口统计学特征，如性别(女性)、年龄(年轻)、收入(低收入)、教育水平(低教育水平)、居住状况(独居)、以及人体测量和行为特征，包括体重指数(超重和肥胖)、体力活动(较少体力活动)和饮食行为(就餐期间看屏幕的时间较长)。

较高的UPF摄入量与较高的能量密度、较高的游离糖、脂肪和饱和脂肪摄入量以及较低的蛋白质、膳食纤维和多种微量营养素摄入量有关。UPF摄入量还与饮食模式相关，纯素食者和素食者的UPF摄入量较高，而饮食质量指数较高、遵守国家膳食指南和地中海饮食的人UPF摄入量较低。

关于UPF摄入量与疾病之间的关联的观察结果是否至少部分源于这些人口、人体测量、行为和饮食变量，存在争议，这些变量在流行病学分析中没有得到充分调整。在一项针对英国9000多人的研究中，UPF摄入量与多变量调整后计算出的心脏代谢风险相关；然而，一旦将饮食质量指数纳入调整模型，这种关联就不复存在了。相比之下，对37项比较UPF摄入量与健康结果的队列研究的回顾表明，在调整一种或多种营养素(例如，游离糖、脂肪、饱和脂肪)或饮食质量指数或饮食模式评分(例如，健康饮食指数、地中海饮食评分)后，大多数已确定的关联仍然具有统计学显著性。

所有饮食因人而异，从糕点、蛋糕、即食食品和汉堡中摄入大量UPF的人与从全麦面包、水果酸奶和强化早餐麦片中摄入相同UPF的人相比，其营养摄入量和饮食质量会大不相同。研究表明，可以设计大致符合国家健康饮食指南的饮食，其中包括UPFs，尽管这种方法尚未在人类中进行过测试，并且依赖通用食物频率问卷(FFQ)的流行病学研究可能在这个问题上无法区分。尽管导致个体UPF摄入量的食物存在差异，但在人群水平上，与较差的营养状况和较低的饮食质量之间的关联仍然存在。因此，至关重要的是，对UPFs的流行病学研究进行充分调整以适应与目标疾病相关的营养摄入或饮食模式。

2.1 UPFs与肠道健康和疾病: 流行病学证据

许多队列研究报告了较高的UPFs摄入量与死亡率和发病率之间的关联，包括冠状动脉疾病、心血管疾病、2型糖尿病和癌症的风险增加，一项观察性研究的荟萃分析报告了超重、肥胖、代谢综合征和抑郁症的风险增加。在为数不多的实验研究之一(对20名健康人进行的家庭喂养研究)中，与脂肪、糖和纤维含量相匹配的等热量未加工饮食相比，高UPF饮食会导致更多的能量消耗和体重增加。这些数据表明，加工本身，而不仅仅是能量和营养成分的差异，可能会影响摄入行为和健康相关结果。英国营养科学咨询委员会在对20项随机对照试验(RCTs)和队列研究的系统评估进行搜索和分析后，发表了一份关于食品加工与健康结果之间关系的声明。大多数初步研究的系统评价表明，UPF摄入量与不良健康状况之间存在关联，该声明将其描述为“令人担忧”；然而，对协变量的不一致且有时不充分的调整，这使得人们不清楚这些关联是否与食品加工本身有关，或者是与高UPFs消耗相关的营养摄入状况有关(例如能量密度增加和饱和脂肪、游离糖和盐的高摄入)，因此，应谨慎对待这些证据。

重要的是，越来越多的证据表明，UPFs会增加患胃肠道疾病的风险，包括炎症性肠病(IBD)、功能性胃肠道疾病和几种肠癌(表1)。

炎症性肠病。到目前为止，已有5项队列研究调查了UPF摄入量与IBD风险之间的关系(表1)。在报告IBD合并(克罗恩病加溃疡性结肠炎)数据的三项研究中，对多个变量进行调整后，与UPF摄入量最低分位数相比，发生IBD的最高分位数的风险比(HR)或相对风险(RR)的范围从HR1.15、RR1.44至HR1.92，尽管只有后者具有统计学意义。相比之下，分析克罗恩病风险的四项研究都报告了具有统计学意义的HRs增加，分别为1.48、1.61、1.7和4.9，而没有报告与溃疡性结肠炎有统计学意义的关联，其HRs分别为0.93、1.01、1.2和1.52。

值得注意的是，在法国NutriNet-Santé队列中，很短的随访期(平均2.3年)不可避免地导致了较低的事件病例数(队列中每105832个中有75个病例)，这可能会导致II型错误，因为检测与UPF摄入相关的能力不足。此外，自我报告的病例仅在15%的子样本中(即只有11例)通过病历审查得到证实。

四项队列研究的荟萃分析表明，与最低分位数的UPF摄入量相比，最高分位数的患者患克罗恩病的风险增加(HR 1.71，95%CI 1.37-2.14)，但患溃疡性结肠炎的风险没有增加(HR 1.17，95%CI 0.86-1.61)。

UPF与克罗恩病的风险有关，但与溃疡性结肠炎无关，这很有趣，但并非没有先例。其他行为因素(例如，吸烟)和活动性疾病的饮食治疗(例如，纯肠内营养(EEN))的证据在克罗恩病和溃疡性结肠炎之间是不一致的。膳食配体和代谢物对小肠的影响大于对大肠的影响，这可能解释了为什么管腔血流的转移导致克罗恩病的复发率降低。

功能性胃肠道疾病。迄今为止，只有一项研究调查了UPF摄入量与功能性胃肠道疾病之间的关系：一项使用法国NutriNet-Santé队列数据的病例-对照研究。对多个变量进行调整后，在UPF摄入量最高四分位数中，肠易激综合征(OR1.25)和功能性消化不良(OR1.25)的几率比最低四分位数高25%，但与功能性便秘或功能性腹泻无关(表1)。

胃肠道癌症。三项队列研究和至少三个病例-对照研究调查了UPF摄入量与胃肠道癌症之间的关系，所有研究都与腺瘤或结直肠癌(CRC)有关，除了一项研究胰腺癌(表1)。

经过多次调整，两项队列研究报告了UPF摄入量与CRC相关的最高分位数，HR为1.23(队列人数104980)和1.29(队列人数46341，仅限男性)。在后一项研究中，癌症位置也与男性相关，远端结肠癌显著(HR 1.72)，而近端结肠癌或直肠癌则不显著(补充表1)。相比之下，在女性中，UPF摄入量与CRC风险以及任何特定结直肠位置之间没有关联。两项病例-对照研究报告称，在UPF摄入量最高的三分位数中，结直肠癌的几率分别增加了30%和40%，而另一项研究报告称，在UPF摄入量最高的三分位数中，结直肠腺瘤的几率增加了75%，这在分期(晚期腺瘤的几率增加)和位置(近端腺瘤的几率增加)方面也具有统计学意义。这些观察性研究的数据被纳入一项包含462292名参与者的系统评价中，荟萃分析报告UPF的最高摄入量与CRC相关，RR为1.26(95% CI 1.14–1.38；P