第五节 能量需要量及膳食参考摄入量

人体能量代谢的最佳状态,是达到能量消耗与能量摄入的平衡。这种能量平衡能使机体保持健康,并能胜任必要的社会经济生活。能量代谢失衡,即能量缺乏或过剩,都对身体健康不利。若人体每日摄入的能量不足,机体会运用自身储备的能量,甚至消耗自身的组织,以满足生命活动的能量需要。人长期处于饥饿状态,在一定时期内,机体会出现基础代谢降低、身体活动减少和体重下降,以减少能量的消耗,使机体产生对于能量摄入的适应状态,此时,能量代谢由负平衡达到新的低水平上的平衡。其结果引起儿童生长发育停滞,成年人消瘦和工作能力下降。相反,能量摄入过剩,则会在体内贮存起来。人体内能量的贮存形式是脂肪,脂肪在体内的异常堆积,会导致肥胖和机体不必要的负担,并可成为心血管疾病、某些癌症、糖尿病等退行性疾病的危险因素。因此,能量摄入不足或过多都会影响机体健康,准确估算人群的能量需要量非常重要。
评价成年人能量营养状况,常用的指标是体质指数(body mass index,BMI)。BMI的公式为:
BMI=体重(kg)/身高 2(m 2
WHO建议BMI<18.5为营养不良,18.5≤BMI<25.0为正常,BMI≥25.0为超重或肥胖,我国的标准是BMI<18.5为营养不良,18.5≤BMI<24.0为正常,BMI≥24.0为超重或肥胖。
一、能量需要量
能量需要量(energy requirement,ER)是指能长期保持良好的健康状态、维持良好的体型、机体构成以及理想活动水平的人或人群,达到能量平衡时所需要的膳食能量摄入量。这一概念也包括维持儿童的适宜生长发育水平、孕期母体和胎儿的组织生长及乳母分泌乳汁所需的能量附加量。
FAO/WHO在1986年成立了国际膳食能量顾问组(international dietary energy consultative group,IDECG),专门研究不同水平的膳食能量摄入对人体健康和社会福利的影响。三十多年来,已积累了有关人体能量需要量的资料,尤其是双标水(doubly labeled water,DLW)方法的建立及在人体能量消耗量测定中的应用,为膳食能量需要量的研究提供了重要的基础资料。
能量的推荐摄入量与其他营养素不同,是以平均需要量为基础,不需要增加安全量,也没有可耐受最高摄入量,因为只要能量摄入高于需要量,就可能会在体内储存或出现体重超重。为了与其他营养素区别,美国/加拿大引入了估计能量需要量(estimated energy requirement,EER)的概念,即针对特定年龄、性别、体重、身高并具有良好健康状况的个体或人群,保持能量平衡的平均膳食能量摄入量。
二、能量需要量的确定
目前测定总能量消耗量的最好方法是DLW法,但由于试剂昂贵,对仪器的要求很高,因此,目前积累的DLW法测定能量消耗量的资料比较有限,只有美国和加拿大在修订能量DRI时,以407个体重在正常范围(BMI在18.5~25.0kg/m 2之间)的成年人DLW法实测的总能量消耗量(total energy expenditure,TEE)数据为基础,推算出的成年人能量需要量(EER)的公式。而FAO/WHO/UNU、欧盟、澳大利亚、荷兰、日本及东南亚等组织或国家修订的能量DRI仍采用公式计算法,即以基础代谢能量消耗(basal energy expenditure,BEE)为基础,乘以身体活动水平(physical activity level,PAL)计算总的TEE,即:TEE(kcal/d)=BEE(kcal/d)×PAL。当然,修订的DRI数据大多都经过DLW的实测数据加以验证。
(一)成年人基础代谢能量消耗的计算
目前,有许多根据实测的数据推算的BEE公式,其中广泛被使用的是Schofield公式。1985年,FAO/WHO/UNU的报告采纳了Schofield公式推算BEE,虽然受到诸多争议,如该公式的人群主要来自西欧和北美的研究,一半数据为20世纪30~40年代的意大利士兵,但FAO/WHO/UNU在2004年的报告中仍然采用了该公式,并提出要深入分析现有资料,以期推出有广泛地域和人种代表性的公式。
2000年以后,共有8个中国人群BEE的实测数据,根据各实验数据的平均公斤体重BEE,以例数为权重,计算出平均公斤体重BEE,女子为21.2 kcal/kg,男子为22.3 kcal/kg。
(二)成年人的身体活动水平
身体活动水平是每日TEE与BEE的比值,它涵盖了职业和工作强度及工作以外的身体活动强度,如家务活动、社会活动及身体锻炼等信息。
FAO/WHO/UNU 2004年修订的能量需要量的报告中,将PAL分为三级,美国将PAL分为四级,欧盟认为PAL只分为轻、中、重三级比较粗,建议以0.2为区间从1.4~2.4逐步递增。
已发表的中国成年人的DLW数据比较有限,将现有的这些DLW检测TEE并有BEE实测值的研究合并,共计男42例,女47例,PAL均值为1.73±0.31,取整后均值为1.75,与日本得出PAL分级的均值基本相同,因此参考日本的PAL分级并沿用2013年中国居民膳食参考摄入量成年人能量的三个PAL分级水平,将中国人群成年人的PAL划分为轻身体活动水平(PAL:1.50)、中身体活动水平(PAL:1.75)及重身体活动水平(PAL:2.00)三个等级。
此外,为便于个体估计PAL的具体值,表1-6-2给出了根据DLW结果得出的各种生活方式或不同职业的PAL数值。
表1-6-2 根据DLW测定结果估测的生活方式或职业的PAL值
三、中国居民膳食能量推荐摄入量
根据上述BEE和PAL的计算方法,并按BEE×PAL=能量推荐摄入量计算公式,推算中国居民成年人膳食能量需要量,见表1-6-3。
婴儿、儿童和青少年、孕妇和乳母各自的生理特点不同,能量需要也不尽相同。中国营养学会2013年的中国居民膳食能量参考摄入量(EER),见表1-6-4。
表1-6-3 18岁以上成年人EER
注:50岁以上成年人各PALs组的BEE较18~50岁组下调5%,80岁以上组老年人的各身体活动PAL值再较18~50岁成年人下调0.05
婴儿的能量需要量主要由两部分组成,一是每日总能量消耗量(TEE),二是组织生长的能量储存量。TEE采用2004年WHO/FAO/UNU报告的0~24个月母乳喂养及混合喂养的婴儿TEE计算公式。根据卫生部妇幼司2009年公布的7岁以下儿童生长标准的数据,计算不同月龄婴儿的每日体重增长值及WHO/FAO/UNU公布的不同月龄增加的每克体重的能量储存值,推算组织生长的能量储存量。
表1-6-4 中国居民膳食估计能量需要量(EER)
注:“—”表示未制定,“+”表示额外增加,0~5岁不分身体活动水平
儿童青少年的膳食能量需要量的制定,采用要因加算法,即EER=BEE×PAL+能量储存量公式计算。按Henry公式计算BEE(MJ/d):
0~3岁:0.255×体重(kg)-0.141(男);0.246×体重(kg)-0.0965(女);
3~10岁:0.0937×体重(kg)+2.15(男);0.0842×体重(kg)+2.12(女);
10~18岁:0.0769×体重(kg)+2.43(男);0.0465×体重(kg)+3.18(女)
采用日本儿童青少年推荐的各年龄的不同身体活动的PAL值,再根据1~17岁中国儿童根据参考体重,计算日体重平均增加值,及每增加1g体重存储在新生组织中的能量,计算能量储存量。
孕妇主要计算孕早期、孕中期和孕晚期额外需要的能量值,也包括两部分,一是体重增加导致的总能量消耗的增加,二是组织储存所需要的能量。以孕期增重为12kg及18~50岁女性轻身体活动的EER为基础计算。
乳母的额外能量需要量值,主要由分泌母乳的能量及体重的变化决定。一般产后前6个月母乳的平均分泌量为780g/d,而乳汁的能量密度为2.8kJ/g,转化效率为0.8,而体重平均每月下降0.8kg。