تأثیر مصرف مواد غذایی فوق فرآوری‌شده بر سلامت متابولیک و باروری مردان

نکات برجسته
در مقایسه با رژیم غذایی فرآوری‌نشده، غذای فوق فرآوری‌شده (UPF) به سلامت قلب و متابولیک و باروری آسیب می‌رساند.
اثرات مضر رژیم غذایی UPF مستقل از کل کالری دریافتی بود.
رژیم غذایی UPF تعادل چندین هورمون از جمله GDF-15 و FSH را تغییر داد.
رژیم غذایی UPF با غلظت بالاتر فتالات cxMINP در سرم خون مرتبط بود.

خلاصه
مصرف مواد غذایی فوق فرآوری‌شده با افزایش کالری دریافتی و آسیب به سلامتی مرتبط است. در اینجا، ما بررسی کردیم که آیا مواد غذایی فوق فرآوری شده به سلامت باروری و متابولیک آسیب می‌رساند و آیا این آسیب با دریافت کالری اضافی تشدید می‌شود یا خیر. مقایسۀ پاسخ از یک رژیم غذایی فرآوری‌نشده نسبت به یک رژیم غذایی فوق فرآوری‌شده، افزایش وزن بدن و افزایش نسبت لیپوپروتئین با چگالی کم (LDL) به لیپوپروتئین با چگالی بالا (HDL) را، مستقل از میزان کالری، نشان داد. چندین هورمون درگیر در متابولیسم انرژی و اسپرم‌زایی تحت تأثیر قرار گرفتند، از جمله کاهش سطح فاکتور رشد/تمایز ۱۵ و هورمون محرک فولیکول. کیفیت اسپرم به سمت اختلال گرایش داشت و تحرک کلی آن کاهش یافت. تجمع متفاوت آلاینده‌ها بین دو رژیم‌ غذایی تشخیص داده شد، مانند کاهش لیتیوم پلاسما و گرایش به افزایش سطح فتالات مونو فتالات (cxMINP) در سرم، به دنبال رژیم غذایی فوق فرآوری‌شده. تغییر در میزان کالری به تنهایی اثرات مشخصی بر نتایج اندازه‌گیری‌شده داشت. این مطالعه شواهدی را ارائه می‌دهد که مصرف مواد غذایی فوق فرآوری‌شده برای سلامت قلبی-متابولیک و باروری مضر است، صرف نظر از دریافت کالری بیش از حد.

مقدمه
مصرف غذاهای فوق فرآوری‌شده (UPF) به طور چشمگیری افزایش یافته است و اکنون بیش از ۵۰ درصد از کل انرژی دریافتی ما را تشکیل می‌دهد. UPFها به عنوان غذاهایی تعریف می‌شوند که به صورت صنعتی فرآوری شده و از مواد تغییر یافته، مشتق شده یا سنتز شده تشکیل شده‌اند. این مواد حاوی درشت مغذی‌ها و ریزمغذی‌هایی هستند که با سلامت متابولیک ضعیف مرتبطند، از جمله چربی‌های اشباع‌شده، کربوهیدرات‌های تصفیه‌شده و فرمولاسیون‌های پرانرژی. UPFها مشکوک به داشتن آلاینده‌هایی مانند نرم‌کننده‌های پلاستیک، از جمله فتالات‌ها هستند که ممکن است از طریق فرآوری یا بسته‌بندی به زنجیره غذایی نفوذ کنند. سطح فتالات در ادرار پس از مصرف UPF افزایش می‌یابد و ممکن است از راه اختلال در هورمون‌های غدد درون‌ریز به کارکرد متابولیک و باروری آسیب برساند.
مجموعه‌ای از مطالعات، ارتباط بین افزایش مصرف UPF و افزایش خطر بیماری‌های مزمن، از جمله بیماری‌های قلبی-عروقی و متابولیک، برخی سرطان‌ها و اختلالات سلامت روان را شناسایی کرده‌اند. اگرچه بسیاری از مطالعات ارتباط بین مصرف UPF و شاخص‌های بالینی سلامت قلبی-متابولیک آسیب‌دیده، مانند افزایش وزن، فشار خون بالا و کاهش کلسترول HDL را نشان داده‌اند، تعداد کمتری بر تأثیر آن بر سلامت باروری مردان تمرکز کرده‌اند. همزمان با افزایش مصرف UPF، کیفیت مایع منی کاهش یافته و تعداد اسپرم از دهه ۱۹۷۰ تقریباً ۶۰ درصد کاهش داشته است. عوامل مشکوک زمینه‌ساز کاهش پارامترهای کیفیت مایع منی شامل افزایش وزن، مصرف چربی‌ اشباع و ترانس و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی مختل‌کننده غدد درون‌ریز با منشا صنعتی است که در آن مصرف UPF احتمالاً یک عامل سببی برای این پارامترها است. با وجود افزایش همزمان مصرف UPF و کاهش کیفیت مایع منی، مشخص نیست که آیا مصرف UPF نقش مستقیمی در وخامت روندهای گسترده‌تر باروری ایفا می‌کند یا خیر. تا امروز تعداد کمی از مطالعات اثرات رژیم غذایی فوق فرآوری‌شده را بر سلامت انسان بررسی کرده‌اند. این مطالعات رابطه سببی بین مصرف UPF و اختلالات در پارامترهای بالینی مرتبط با سلامت قلبی-متابولیک را نشان دادند. شرکت‌کنندگانی که UPF مصرف می‌کردند، تقریباً ۵۰۰ تا ۸۰۰ کیلوکالری در روز انرژی بیشتری نسبت به کسانی که از یک رژیم غذایی کنترل‌شدۀ فرآوری‌نشده پیروی می‌کردند، دریافت نمودند. اینکه آیا اثرات منفی UPF صرفاً به دلیل افزایش دریافت کالری است یا ترکیبی از افزایش دریافت کالری با خواص ذاتاً مضر UPF، ناشناخته است.
در مطالعه حاضر، ما یک مداخله رژیم غذایی دو بازویی با طرح متقاطع ۲ × ۲ انجام دادیم تا اثرات یک رژیم غذایی فوق فرآوری‌شده را با یک رژیم فرآوری‌نشده مقایسه کنیم، که در آن شرکت‌کنندگان به طور تصادفی برای دریافت هر دو رژیم، با میزان کالری کافی یا اضافی قرار گرفتند. رژیم‌های غذایی به مدت ۳ هفته ارائه شدند و ترکیب رژیم غذایی شامل به طور متوسط ۷۷٪ کالری از UPFها و ۵.۵٪ از غذاهای فرآوری‌نشده در رژیم غذایی فوق فرآوری‌شده و ۱٪ انرژی از UPFها و ۶۶٪ از غذاهای فرآوری‌نشده برای رژیم غذایی فرآوری‌نشده بود. شرکت‌کنندگان مقدار مساوی و ثابتی از کل کالری را از هر دو رژیم غذایی فرآوری‌نشده و فوق فرآوری‌شده دریافت کردند تا اثرات خاص مصرف UPF، از اثرات دریافت کالری اضافی به تنهایی، جدا شود.

نتایج
مداخله و مشخصات شرکت‌کنندگان
چهل و سه شرکت‌کننده به صورت تصادفی انتخاب شدند و تحت دو رژیم غذایی قرار گرفتند. به شرکت‌کنندگان یک رژیم غذایی از نوع فوق فرآوری‌‌شده یا فرآوری‌نشده به مدت ۳ هفته با مقادیر کالری کافی یا اضافی ارائه شد. در هر گروه رژیم غذایی، رژیم‌ها از نظر ترکیب درشت مغذی‌ها مشابه بودند. رژیم غذایی فوق فرآوری‌شده حاوی سطوح بالاتری از چربی اشباع، کلسترول، غلات تصفیه‌شده، قندهای افزوده و محصولات لبنی و مقادیر کمتری فیبر بود. کل کالری مصرفی با در نظر گرفتن پایبندی به رژیم غذایی، بین رژیم‌ها در هر بازوی کالری مشابه بود.

سلامت قلب و متابولیک
مصرف رژیم غذایی فوق فرآوری‌شده، در مقابل رژیم فرآوری نشده، به ترتیب منجر به افزایش وزن ۱.۴ و ۱.۳ کیلوگرم در بازوهای کالری کافی و اضافی شد. به نظر می‌رسد تفاوت در تغییر وزن بین گروه‌های رژیم غذایی عمدتاً ناشی از کاهش وزنی است که در پاسخ به مداخله رژیم غذایی فرآوری‌نشده دیده شده است. اگرچه رژیم‌های غذایی مختلف تأثیری بر توده بدون چربیِ بدن نداشتند ولی افزایش قابل توجهی در توده چربی بین دو رژیم وجود داشت، با تقریباً ۱ و ۰.۹۶ کیلوگرم توده چربی بیشتر پس از رژیم فوق فرآوری‌شده، در مقایسه با رژیم غذایی فرآوری‌نشده، در بازوهای کالری کافی و اضافی، به ترتیب.
سطح کلسترول، که به صورت کلسترول کل و نسبت لیپوپروتئین با چگالی کم (LDL) به لیپوپروتئین با چگالی بالا (HDL) اندازه‌گیری شد، در پاسخ به رژیم فوق فرآوری‌شده، تنها در بازوی کالری کافی افزایش یافت و فشار خون دیاستولیک تنها در بازوی کالری اضافی افزایش یافت. به نظر می‌رسد تغییرات در سطح کلسترول، اما نه نسبت LDL:HDL، توسط رژیم فرآوری‌نشده در بازوی کالری کافی هدایت می‌شود، همانطور که از مقایسه بین سطح پایه و سطح پس از رژیم فرآوری‌نشده برداشت می‌شود. پپتیدِ سی تنها در بازوی کالری کافی افزایش یافت. مصرف رژیم فوق فرآوری‌شده منجر به گرایش به افزایش هورمون‌های تیروئید تری‌یدوتیرونین (T3) و هورمون محرک تیروئید (TSH) تنها در گروه کالری کافی شد. در گروه کالری اضافی، سطح فاکتور رشد/تمایز ۱۵ (GDF-15) کاهش یافت، در حالی که لپتین با رژیم غذایی فوق فرآوری‌شده به سمت افزایش گرایش داشت.

هورمون‌ها و عملکرد باروری
مصرف رژیم فوق فرآوری‌شده باعث کاهش سطح هورمون محرک فولیکول (FSH) در بازوی کالری اضافی و گرایش به کاهش سطح تستوسترون در بازوی کالری کافی شد. کیفیت اسپرم به سمت کاهش گرایش داشت و تحرک کلی اسپرم در بازوی کالری اضافی کاهش یافت.

تغییر سطح سموم و پاسخ التهابی
ترکیبات مختل‌کننده غدد درون‌ریز (EDC) ممکن است به عملکرد باروری آسیب رسانده و ترشح هورمون‌های جنسی را مختل کنند. برای به دست آوردن بینش در مورد ارتباط بین EDC و عملکرد باروری پس از مصرف UPF، غلظت گروهی از EDCهای شناخته‌شده را در خون و پلاسمای منی شرکت‌کنندگان پیش و پس از هر مداخله رژیم غذایی تعیین شد.
رژیم فوق فرآوری‌شده منجر به کاهش لیتیوم در سرم، خون کامل و مایع منی و کاهش جیوه در سرم و خون کامل، با یک گرایش همزمان در مایع منی شد. از آنجا که لیتیوم در تنظیم خلق‌وخو نقش دارد، تغییر سطح لیتیوم ممکن است با اختلال در سلامت روان مرتبط باشد. مصرف رژیم فوق فرآوری‌شده سطح اضطراب یا استرس را تغییر نداد ولی تمایل به افزایش نمره افسردگی را تنها در بازوی کالری کافی داشت. در مقایسه با سطح پایه، مصرف رژیم فرآوری‌نشده با افزایش لیتیوم در سرم، خون کامل و مایع منی همراه بود. غلظت جیوه نیز پس از رژیم فرآوری‌نشده در تمام بخش‌ها افزایش یافت و یک گرایش به افزایش پس از رژیم فوق فرآوری‌شده در خون و سرم تشخیص داده شد.
مصرف رژیم غذایی فرآوری‌نشده، نشانگرهای التهاب سیستمیک و استرس اکسیداتیو را تغییر داد و اینترلوکین-۴ در گروه با کالری کافی افزایش یافت و در گروه با کالری اضافی، گرایشی به کاهش سطوح پروتئین جاذب شیمیایی مونوسیت-۱ (MCP-1) دیده شد. پروتئین واکنشی C تغییری نکرد.

بحث
در این مطالعه این نتیجه بدست آمد که مصرف UPF بر سلامت قلب و متابولیک و باروری تأثیر می‌گذارد. رژیم‌های غذایی همچنین باعث تجمع آلاینده‌ها در خون و مایع منی شدند، به طوری که لیتیوم و جیوه تجمع کمتری و cxMINP سرم گرایش به تجمع بیشتری در رژیم فوق فرآوری‌شده در مقایسه با رژیم فرآوری‌نشده نشان دادند. با ارائه مقدار ثابتی کالری به شرکت‌کنندگان در طول هر دو رژیم، تعیین شد که ماهیت فرآوری‌شده خود غذا، مستقل از دریافت کالری و درشت مغذی‌ها، بر شاخص‌های سلامتی تأثیر می‌گذارد.
کارهای پیشین که مشخص کرده بودند UPFها باعث دریافت کالری بیشتر می‌شوند، نتوانستند تأثیر ماهیت فرآوری‌شده غذا را به تنهایی تعیین کنند. در مطالعه حاضر، بسیاری از پارامترهای بالینی، از جمله توده چربی، نسبت LDL:HDL و شاخص‌های سلامت باروری، بطور متفاوتی تحت تأثیر دریافت انرژی کافی یا اضافی قرار گرفتند، که نشان می‌دهد هم دریافت کالری و هم ماهیت فرآوری‌شده غذا در آثار مضر UPF نقش دارند.
با وجود تطابق کالری دو نوع رژیم‌ غذایی، تفاوت‌هایی در تجمع وزن بدن بین رژیم‌ها دیده شد که به نظر می‌رسد منعکس‌کننده تغییرات در توده چربی است. این عدم ارتباط بین کل انرژی مصرفی و وزن بدن نشان می‌دهد که کل کالری دریافتی تنها تعیین‌کنندۀ افزایش وزن نیست. عواملی مانند کاهش انرژی قابل متابولیسم موجود از غذاهای فرآوری‌نشده در مقابل UPFها و یا تغییرات در متابولیسم در نتیجهٔ تغییرات هورمونی ناشی از رژیم غذایی، مانند GDF-15، می‌توانند در تغییر تعادل انرژی نقش داشته باشند. بطور مشابه، در یک مطالعه پیشین، افزایش دریافت کالری ناشی از رژیم غذایی فوق فرآوری‌شده در مقابل رژیم فرآوری‌نشده، به طور کامل افزایش وزن را توجیه نمی‌کرد. بر اساس رابطه تخمینی بین دریافت کالری و تغییر وزن، انتظار می‌رفت که تفاوت کل انرژی ۷۱۰۰ کیلوکالری بین مصرف رژیم فوق فرآوری‌شده و فرآوری‌نشده در طول مداخله ۲ هفته‌ای، منجر به ۱ کیلوگرم افزایش وزن شود، در حالی که شرکت‌کنندگان مطالعه تفاوت ۱.۸ کیلوگرمی در وزن را نشان دادند. تجمیع این پاسخ به UPF در مطالعه اخیر، با مطالعه ما، شواهدی را ارائه می‌دهد که کالری‌های حاصل از غذاهای فرآوری‌نشده یا UPFها به طور مساوی ذخیره یا متابولیزه نمی‌شوند، حتی زمانی که از نظر بار درشت مغذی‌ها کنترل شوند.
اگرچه به نظر می‌رسید سلامت باروری و قلبی-متابولیک پس از مصرف رژیم فرآوری‌نشده بهبود می‌یابد، ما یک مشخصه پیش‌التهابی را در پاسخ به رژیم فرآوری‌نشده‌ شناسایی کردیم، به طوری که اینترفرون-گاما (IFN-γ) و CRP افزایش یافته و سیتوکین ضد التهابی IL-4 در مقایسه با سطوح پایه کاهش یافته بود. این نتایج، که کاهش وزن ناشی از رژیم فرآوری‌نشده و افزایش التهاب را به هم مرتبط می‌کند، ممکن است خلاف انتظار به نظر برسد زیرا کاهش وزن ناشی از رژیم غذایی معمولاً با کاهش التهاب همراه است. با این حال، بیشتر، اگر نه همه، مطالعات مداخله‌ای که اثرات کاهش وزن بر التهاب را گزارش می‌دهند، در افراد مبتلا به چاقی انجام شده‌اند. در این مطالعه شرکت‌کنندگان لاغر بودند؛ بنابراین، کاهش وزن در این جمعیت ممکن است پاسخ متفاوتی را ایجاد کند.
افزایش التهاب در پاسخ به رژیم فرآوری نشده ممکن است نتیجه یک تغییر ناگهانی رژیم غذایی از رژیم معمول باشد که باعث یک پاسخ التهابی تطبیقی می‌شود. در واقع رژیم غذایی معمول شرکت‌کنندگان از ۵۱ درصد کالری از UPF تشکیل شده بود، درحالیکه رژیم فرآوری نشده آزمایشی کمتر از ۱ درصد و رژیم فوق فرآوری شده آزمایشی ۷۷ درصد را شامل می‌شد. چنین پاسخ تطبیقی به رژیم‌های آزمایشی ممکن است منعکس‌کننده یک پاسخ پایدار نباشد. نکته مهم این است که این موضوع همچنین بر لزوم مقایسه پاسخ به رژیم‌های فوق فرآوری شده در مقابل رژیم‌های فرآوری نشده برای جداسازی تأثیر مصرف UPF در جمعیت‌هایی که در حال حاضر مقادیر قابل توجهی UPF مصرف می‌کنند، تأکید می‌کند.
بسیاری از آلاینده‌ها در سطوح پایین‌تری پس از اتمام هر یک از رژیم‌های آزمایشی در مقایسه با سطح پایه شناسایی شدند. این نشان می‌دهد که رژیم‌های آزمایشی در این مطالعه، کمتر از رژیم‌های معمول شرکت‌کنندگان به آلاینده‌ها آلوده بودند. بنابراین، اندازه‌گیری‌ها از آلاینده‌ها ممکن است منعکس‌کننده مقدار واقعی آلاینده‌ها در زندگی روزمره نباشد، بلکه میزان قرار گرفتن در معرض آلاینده‌های مرتبط با مصرف UPF را کمتر از حد واقعی برآورد کند. با این وجود، رژیم‌های آزمایشی «پاک‌تر» که در این مطالعه به کار رفتند، چندین آلایندهٔ انباشته‌شده در بدن را پس از مصرف رژیم فوق فرآوری‌شده شناسایی کردند، مانند افزایشی در ترکیب فتالات MINP، یک متابولیت ثانویه دی‌ایزونونیل فتالات (DINP). با توجه به اثر مضر DINP بر سلامت قلب و عروق، مغز و باروری، افزایش قرار گرفتن در معرض فتالات‌ها در UPF ممکن است در اثرات دیده‌شده بر خلق‌وخو و تغییرات سلامت باروری نقش داشته باشد. با این حال، مشخص نیست که آیا cxMINP به عنوان یک مختل‌کننده غدد درون‌ریز عمل می‌کند یا خیر، زیرا سطوح cxMINP سرم با تغییرات در سطوح هورمون مرتبط نبود. با این حال، سطوح سرمی PFHpA، ترکیبی که پس از رژیم فوق فرآوری‌شده سطح آن کاهش یافته بود، با سطوح هورمون تیروئید T4 ارتباط مثبت داشت. اگرچه اختلال غدد درون‌ریز ناشی از PFHpA انباشته‌شده از مصرف UPF با مطالعات مربوط به PFHpA که اثراتی بر عملکرد تیروئید، سطوح کلسترول و اسپرم‌زایی گزارش می‌دهند، همخوانی دارد، پژو‌هش‌های بیشتری برای آزمایش چنین روابط سببی بالقوه‌ای ضروری است.
در نتیجه، نتایج نشان می‌دهد که مصرف خود UPF، صرف نظر از دریافت کالری اضافی، برای سلامت انسان مضر است. تغییر الگوهای غذایی از UPF به سمت جایگزین‌های کمتر فرآوری شده سلامت قلب و متابولیک و سلامت روان را به همراه سلامت باروری مردان ارتقا می‌دهد.