《Eco-Environment & Health》：Health and environmental evidence, challenges, and sustainable strategies of Planetary Health Diet: A mixed-methods review
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这篇综述系统地整合了关于星球健康饮食（Planetary Health Diet, PHD）对多种慢性疾病（如心血管疾病、糖尿病、癌症等）预防作用的人群研究证据，并评估了其对土地占用、水资源消耗、温室气体排放等环境指标的影响。文章同时深入剖析了全球推广PHD面临的资源限制、经济不平等等多维挑战，并提出从食品生产创新到行为激励的四维协同策略，为可持续食物系统转型提供了理论基础和行动范式。
2. PHD与健康结局：来自人群研究的证据
新兴的PHD作为一种多系统疾病调节器，凸显了其对人类健康的潜在影响。这项工作系统评估并量化了PHD对心血管疾病、糖尿病、癌症、代谢综合征、呼吸系统疾病、神经系统疾病和全因死亡率的影响（图1和图2）。
2.1. 心血管疾病
心血管疾病是全球死亡和残疾的主要原因，与饮食模式密切相关。多项大型队列研究系统检验了PHD与心血管结局的关系。一项基于英国生物银行（n = 114,165）的前瞻性研究表明，与低PHD评分组相比，高PHD评分组的主要心血管事件风险显著降低：总体CVD风险比为0.79，其中心力衰竭风险降低31%。美国三项主要队列的汇总分析显示，高PHD依从性使CVD风险降低17%。中国健康与营养调查的发现表明，PHD评分最高的参与者比评分最低者CVD风险降低51%。具体亚型分析显示，坚持PHD可将冠心病风险降低12%–19%，高血压风险降低13%–21%，缺血性心脏病风险降低20%–28%。一项丹麦队列研究发现，PHD与蛛网膜下腔出血发生率降低70%相关。此外，实施PHD显著改善了多项心血管代谢指标。一项总体效应评估（图1）纳入15项研究表明，与低依从组相比，高依从组的主要CVD事件风险降低13%。特定亚组分析显示，高PHD依从性使脑血管事件风险降低21%，心脏病风险降低21%，血管疾病风险降低17%。尽管PHD具有显著的整体保护作用，但仍存在明确的人群异质性。值得注意的是，多基因风险评分分析表明，无论遗传易感性如何，坚持PHD在预防CVD中都有关键作用。
2.2. 糖尿病
初步证据表明PHD对糖尿病有积极影响。EPIC-Oxford队列研究揭示了严格坚持PHD与糖尿病发病率之间存在显著的负相关，最严格坚持者的风险降低59%。这一结果在多个国家得到验证。一项英国队列研究发现，体重指数在PHD依从性与糖尿病风险降低之间的关联中起显著中介作用。同时，PHD降低了几项糖尿病代谢标志物。然而，墨西哥队列研究的结果与上述研究不一致。七项研究的总体效应评估表明，高分组与低PHD评分组相比，糖尿病风险降低21%。
2.3. 代谢综合征
PHD在控制肥胖和代谢综合征方面的有益作用已在越来越多的研究中得到证实。伊朗的一项队列研究表明，高PHD依从性与较低的代谢综合征和腹型肥胖可能性相关。巴西纵向成人健康研究指出，与低依从者相比，高PHD依从者的超重和肥胖风险降低24%。波兰地区的调查显示，不坚持PHD的人群超重和肥胖患病率比遵循PHD的人群高7.16%。多民族队列研究进一步验证了高PHD依从性人群的肥胖率较低。此外，PHD降低了多项肥胖指标。PHD通过多种机制干预代谢综合征的发展，例如通过降低炎症、调节能量代谢等。
2.4. 癌症
欧洲癌症与营养前瞻性调查队列显示，遵循平衡的PHD将在20年风险期内预防10%至39%的癌症。英国生物银行一项超过11.5年随访的前瞻性队列显示，严格遵守PHD与总体癌症发病率降低9%相关。特定癌症亚型分析表明，在英国人群中，坚持PHD可使肺癌风险降低36%，肺鳞状细胞癌风险降低54%。伊朗的一项病例对照研究结果表明，高PHDI依从性能将结直肠癌风险降低61%。一项总体效应评估显示，与低评分相比，高PHD评分与癌症风险降低21%相关。值得注意的是，在具有较高遗传易感性的人群中，PHD的效应可能更为明显。然而，PHD评分与遗传风险在对肺癌发病率和死亡率的影响方面未显示出显著的交互作用，这表明无论遗传倾向如何，PHD都能对肺癌产生保护作用。
2.5. 神经系统疾病
对ELSA-Brasil队列中11737名中老年人的8年随访研究发现，更严格地坚持PHD与认知能力下降减缓相关。另一项研究证实，PHD评分每增加3.7分，总体认知合成指数增加0.04单位。新加坡华裔成年人的研究表明，PHD评分每增加1个标准差，总体人群认知功能不良的风险降低11%。在认知功能的具体领域方面，PHD减缓了记忆力衰退，改善了执行功能、工作记忆和信息处理速度表现。然而，严格坚持PHD对情景记忆、反应时间和集中注意力没有影响。此外，研究表明，与PHD评分最低的受试者相比，评分最高的受试者患抑郁症的可能性降低35%。另一项研究发现，坚持PHD使抑郁风险显著降低19.4%，焦虑风险降低18.2%。PHD可能通过其食物成分（如全谷物、水果蔬菜中的抗炎和抗氧化物质、膳食纤维、乳制品和Omega-3多不饱和脂肪酸）在一定程度上支持整个生命历程中的大脑健康。有趣的是，PHD对记忆的有益效应在高收入人群中比低收入人群更显著。研究还观察到APOE ε4状态的显著效应修饰，表明遗传效应可能会显著减弱PHD的行为干预效果。
2.6. 呼吸系统疾病
迄今只有一项研究发现坚持PHD与呼吸系统疾病死亡风险降低47%相关。大多数研究主要集中在哮喘亚型上。美国国家健康与营养检查调查显示，与PHD评分最低的参与者相比，评分最高的参与者哮喘风险降低14%。体重指数在这一关联中占33.85%，表明饮食的保护作用可能部分通过体重管理实现。此外，在非超重/非肥胖人群中，随着PHD评分增加，气道炎症的几率降低3%。许多呼吸系统疾病的发生发展与氧化应激和炎症双重致病机制密切相关。PHD中的抗氧化剂和不饱和脂肪酸可能通过抑制NLRP3表达、促进吞噬作用和淋巴细胞功能、调节细胞因子和组胺浓度以及增强呼气量和肺活量等机制发挥作用。
2.7. 长寿与全因死亡率
研究表明，如果完全遵循PHD，20年内可避免54%至63%的死亡。根据美国三项大型队列数据，将全球PHDI提高到120分，估计每年可预防1500万死亡，占所有死亡的27%。一项对美国参与者进行34年随访的前瞻性队列研究发现，较高的PHD依从性与全因死亡风险降低23%以及呼吸系统疾病死亡率降低47%相关。进一步的跨大陆研究证实，严格遵守PHD与全因死亡风险降低8%至25%相关。对九项纳入研究的总体效应评估显示，PHD评分较高的参与者总体死亡风险比评分较低者低14%。具体而言，较高的PHD评分与多个疾病类别死亡率降低相关。PHD的保护性关联可能源于其特定的食物组分。值得注意的是，尽管PHD具有显著的整体保护作用，但对于感染性疾病，仅在女性中证明了死亡风险降低效应。此外，与从不吸烟者和农村居民相比，PHD评分与死亡率的相关性在吸烟者和城市居民中更强。
3. 环境视角下的PHD
鉴于全球人口和饮食需求的快速增长，PHD显示出环境改善的潜力。这项工作系统评估了PHD对土地占用、水资源使用、温室气体排放、累积能源需求以及氮磷循环的影响（图3和图4）。
3.1. 土地占用
全球对食物的需求因人口增长和饮食习惯改变而翻倍，给全球资源和环境带来越来越大的压力。随着PHD框架的逐步完善，其对土地占用的影响已逐渐被识别。在研究的13个国家中，只有中国报告PHD与土地占用呈正相关。德国DONALD队列研究结果表明，PHD依从性与土地利用呈负相关，这在以色列人群中得到进一步验证。跨大陆研究强调，高PHD依从性使土地利用减少3.9%至62%。然而，新加坡华裔人群的高PHD依从性使土地利用增加了10.3%。PHD建议减少红肉和加工肉类的消费，这将减少用于畜牧业生产的土地需求，并通过更多样化的种植系统增强土壤碳固存。一个重要发现是，土地利用增加与较高的总体死亡风险相关，这表明PHD可能是一种节约环境资源并延长健康寿命的双重获益模式。
3.2. 水资源使用
不断增长的需求和广泛的污染给全球水资源短缺带来严重压力，危及全球可持续发展。研究结果显示，水果、蔬菜和乳制品分别占食品生产用水量的40%、12%和11%。由这些成分作为主要组成部分的PHD对水资源的影响是双向的。在研究的国家中，三个国家报告PHD增加用水量，而两个国家报告PHD减少用水量。一项为期三年的以色列队列研究证实了PHD依从性与用水量呈正相关，这与来自中国和新加坡的发现一致。EPIC-NL队列研究清楚表明，高PHD依从性使水资源使用增加32.1%。然而，在美国，PHD得分最高的地区与得分最低的地区相比，灌溉用水需求减少13%，这与伊朗的研究结果一致。牛肉消费是美国饮食中水资源短缺的一个重要因素，PHD可能主要通过减少畜牧业生产链中的用水来减少蓝水消耗。区域用水差异也可能源于水果、蔬菜和坚果种植的扩大，这些作物灌溉需求更高，从而增加了蓝水压力。总之，优化灌溉技术、加强废水回用以及选择适合当地种植的应季水果蔬菜，对于PHD在地区实现广泛覆盖并减少蓝水足迹至关重要。
3.3. 温室气体排放
食品生产、加工、运输和消费链的每个阶段都会产生温室气体。与食品相关的温室气体最大比例来自农业和土地利用，其中乳制品贡献26%，肉类贡献14%，蔬菜贡献14%。因此，减少全球动物性食品消费将是实现环境可持续性目标的关键。在收集的关于PHD和温室气体的文章中，大多数国家表明PHD减少温室气体排放，少数报告PHD增加温室气体排放。有趣的是，也观察到一些矛盾的结果。富含植物性食物的PHD减少了温室气体排放，这与以色列、伊朗和法国的研究结果一致。美国国家健康与营养检查调查表明，较高的PHD依从性与较低的温室气体排放相关。一项关于意大利饮食模式的比较研究显示，PHD产生的碳足迹小于地中海饮食。跨大陆研究表明，高PHD依从性使温室气体排放减少2.4%至56%。在美国大学生的餐饮中，使用PHD作为采购标准使温室气体排放减少46.1%，同时显著提高了营养质量。此外，如果所有国家和地区都采用PHD，温室气体排放将净减少17%至23%。然而，PHD在低收入和中等收入经济体的实施与人均温室气体排放增长超过10%相关，这与中国队列的调查结果一致。尽管上述大多数研究表明PHD显著减少了温室气体排放，但存在显著的区域异质性。高收入国家通常表现出减排效果，而一些中低收入国家则出现排放增加。这种不一致可能源于多种因素。另一个值得注意的发现是，较高的全因死亡率与较高的温室气体排放相关。这表明PHD可能通过减少医疗保健系统的碳排放间接减轻疾病负担。
3.4. 累积能源需求
越来越多的科学共识认为，强调植物性食物的饮食对环境有积极影响。目前，世界正面临严重的能源危机。一项研究表明，与低PHD指数相比，较高的PHD指数使累积能源需求减少31%。这可能主要归因于PHD削减了能源密集型的畜牧业和资源消耗大的食品加工。此外，PHD可能通过降低饮食相关疾病的发病率并减少对医疗资源的需求，从而减少医疗保健供应链的能源消耗。然而，实现PHD的全部节能潜力取决于因地制宜的实施策略和支持性的政策激励。
3.5. 氮磷循环
作为绿色饮食，PHD对氮磷循环的深远影响仍需全面审视。荷兰一项为期15.1年的随访队列发现，高PHD依从性使淡水富营养化减少0.5%，海水富营养化减少3.3%，陆地酸化减少7.7%。富营养化是指由氮和磷等植物营养素水平过高引起的水污染。这种现象与农用化学品的使用密切相关。在美国，采用PHD使化肥需求减少21%，这可能主要源于大豆和玉米等饲料作物种植规模的缩减。此外，PHD中有机植物性食品消费的增加可能进一步稳定自然的氮磷平衡，同时保护环境免受化学产品的侵害。
4. PHD面临的挑战
PHD旨在平衡人类健康与地球生态系统的可持续性。然而，其全球推广面临着众多且多方面的挑战。这些挑战不仅包括个人行为改变，还涵盖环境、经济、技术、文化等多层面的系统性障碍。
4.1. 环境约束
4.1.1. 资源密集型农业
畜牧业目前占用了全球77%的农业用地，却仅贡献了全球18%的卡路里摄入。在温室气体排放、富营养化、酸化和土地利用强度方面，影响最小的畜牧产品的影响也超过了替代植物蛋白的中位数影响。PHD鼓励使用植物性膳食，同时减少红肉等不健康食物的摄入。然而，在某些地区，其实施仍然具有挑战性。例如，在肯尼亚，约三分之一的土地被归类为干旱和半干旱地区，大多数牧民依赖牲畜维持生计和营养。同样，在一些非洲国家，营养不良和微量营养素缺乏导致健康问题，增加动物源性食物的摄入可能有益于营养。
此外，化肥滥用导致的土壤退化与水污染同样令人担忧。在过去二十年里，全球主要作物产量增长了56%，而农药使用量增长了70%。2022年，美洲使用了全球一半的农药。农业中使用的无机肥料总量达到1.85亿吨，其中氮肥占58%，自2000年以来增长了37%。过度使用化肥会加速土壤酸化，降低土壤肥力和碳储存。此外，化肥的滥用还会污染水体。为缓解土壤盐渍化，通常会采用土壤淋洗，这涉及到过度灌溉。然而，这种做法会导致农药污染水源。
4.1.2. 气候变化
气候变化是最重要的全球挑战之一，对农业产生巨大影响，并对PHD的可用性构成重大威胁。在1961年至2020年间，气候变化阻碍了农业全要素生产率的增长，导致全球农业全要素生产率累计下降21%。这种影响在低收入和粮食不安全地区更为明显。平均气温和降水对农业全要素生产率的影响一直在增加。到2050年，气候变化可能使全球主粮作物产量减少10%至25%。
4.1.3. 生物多样性丧失
生物多样性是人类福祉的基石，对于维持生态平衡至关重要。生物多样性的丧失可能通过影响生态系统服务而影响全球数十亿人。大规模单一种植是现代农业的普遍做法；然而，长期以来，这种模式对生物多样性造成了重大危害，包括遗传多样性减少、作物对病虫害的脆弱性增加以及对化学农药的依赖增加。一项包含67个效应量的荟萃分析表明，遗传多样性是抵御感染的强大防线。此外，单一种植通过减少农业区域的野生动物种类和数量破坏了生态平衡。大豆等作物的大规模单一种植已导致严重的生态系统退化。
