​饮用红茶对肾结石形成尿液危险因素的影响

Effect of Black Tea Consumption on Urinary Risk Factors for Kidney Stone Formation

Siener R, Hesse A. Effect of Black Tea Consumption on Urinary Risk Factors for Kidney Stone Formation. Nutrients. 2021 Dec 11;13(12):4434. doi: 10.3390/nu13124434. PMID: 34959987; PMCID: PMC8708000. 

饮用红茶对肾结石形成尿液危险因素的影响

充足的液体摄入是治疗尿石症最重要的营养措施，被认为是尿路结石形成一级预防的保护因素。虽然红茶的摄入有助于每日液体的摄入，但高草酸盐含量可能超过尿液稀释的有益效果。本研究调查了红茶消费对肾结石形成的泌尿危险因素的影响。十名健康男性接受了为期十天的标准化饮食。受试者在5天对照阶段消耗1.5升/天果茶（0毫克/天草酸盐），在5天测试阶段被1.5升/天红茶（86毫克/天草酸盐）取代。获得分次和24小时尿液。红茶的摄入没有显着改变24小时尿液草酸盐排泄。枸橼酸钙是钙结石形成的重要抑制剂，其显著增加，而草酸钙、尿酸和鸟粪石的相对过饱和度保持不变。正常受试者摄入红茶不会显着增加肾结石形成的风险。需要进一步的研究来评估红茶消费对肠道草酸盐吸收过多的肾结石患者的影响。

尿路结石病是医疗系统的重大经济负担，并可能随着时间的推移而增加[1，2，3]。在过去几十年中，尿石症的患病率和全球发病率均有所上升[4]。据报道，德国尿路结石的患病率为5%，美国为10%[5，6]。据估计，10年后结石复发率约为50%，高得惊人[7，8]。低尿量是肾结石形成的主要危险因素[9]。大量摄入液体是治疗尿石症最重要的营养措施，无论结石类型和结石形成的具体危险因素如何[9，10，11]。此外，发现增加液体摄入与女性和男性肾结石风险降低相关。茶是全球消费最广泛的饮料之一，有助于每日液体摄入。一些系统评价认为，茶对尿路结石形成具有潜在的保护作用[17，18，19]。茶的有益作用主要归因于摄入大量咖啡因的利尿作用[17，18]。在这些研究中，对茶叶消费的预防作用的进一步解释是与茶多酚含量相关的抗氧化能力，以及与每日液体摄入量的添加。这些流行病学研究的局限性在于，不同茶叶类型之间没有区别，特别是红茶和绿茶，它们都起源于山茶花和凉茶。此外，没有考虑可能影响肠道草酸盐吸收的茶叶消费模式 - 也就是说，如果常规茶与富含钙的膳食一起食用或含有添加的牛奶。一般来说，不同的茶含有不同浓度的草酸盐。虽然据报道草本茶和果茶的草酸盐含量较低，但发现绿茶和红茶的草酸盐含量最高[20，21，22]。高膳食摄入和/或草酸盐吸收过多后尿草酸盐排泄增加是一个主要的岩石致病危险因素。有人认为，膳食草酸盐对尿液草酸盐排泄有相当大的贡献，即使在没有草酸盐吸收过多的健康受试者中也是如此[23，24]。红茶是一种流行的饮料，也是膳食草酸盐的重要来源，可能是草酸钙结石形成的相关饮食危险因素。

然而，先前的研究涉及摄入不含牛奶的冲泡红茶对健康受试者尿草酸盐排泄的影响，结果不一致。虽然Finch等人[25]报告说，在食用1.0升含有48-55毫克草酸盐的茶后，尿草酸盐排泄增加0.130 mmol / 24小时，但Brinkley等人[26]发现，在摄入0.5升不含牛奶的冲泡红茶后，8小时内尿草酸盐排泄仅增加0.013毫摩尔。除了尿草酸盐和钙排泄外，缺乏关于红茶摄入对进一步尿液促进剂和岩性发生抑制剂的影响的数据。因此，本研究调查了冲泡红茶消费对受控标准化条件下正常受试者肾结石形成的泌尿风险状况的影响。

2. 材料和方法

2.1. 研究课题

十名健康男性被招募参加这项研究。只有男子被包括在内，以确保一个同质的群体。研究排除标准包括肾结石形成史或任何其他疾病。每个研究参与者都有正常的体检，尿液试纸的正常发现（Combur 9测试;罗氏诊断有限公司，德国曼海姆），并在研究开始前进行两次24小时尿液分析。受试者在研究期间没有服用药物或膳食补充剂。该研究得到了波恩大学医学院伦理委员会（01790）的批准，并获得了知情同意。

2.2. 学习程序

参与者在十天的整个研究期间接受了标准化饮食。使用PRODI 5.3计算标准化饮食（营养科学，弗莱堡，德国）。标准化饮食对应于均衡的混合饮食，并提供恒定的总液体摄入量和2.5升/天的饮料。适应几天后，标准化饮食方案（即每日持续摄入处方食物和液体）导致稳定的新陈代谢状态，从而实现恒定的尿量值[27]。

该研究持续了10天，包括两个阶段，一个5天的控制阶段和一个5天的测试阶段。在测试阶段，1.5升/天的水果茶（0毫克/天草酸盐）被1.5升/天的冲泡红茶（86毫克/天的草酸盐）取代。将6个茶包浸泡制备水果茶，每个茶包含有3克，相当于总共18克茶，在1.5升70°C水中浸泡5分钟。对于红茶，将12个茶包，每个含有1.75g，相当于总共21g茶叶，在1.5L 70°C水中注入5分钟。除草酸盐（0 mg/L vs. 57.5 mg/L）外，果茶和红茶的钠（23 mg/L vs. 23 mg/L）、钾（117 mg/L vs. 156 mg/L）、钙（75 mg/L vs. 39 mg/L）和镁（28 mg/L vs. 22 mg/L）的浓度相似。

在研究期间，参与者每天收集24小时尿液。在对照和测试阶段的第5天，收集分数尿以确定尿液参数的昼夜节律排泄。受试者被指示在固定时间（7.00，10.00，13.00，16.00和19.00 h）饮用300mL果茶（对照期）和红茶（测试阶段）。在白天（7.00-22.00小时）以五个3小时的间隔收集尿液，在夜间（22.00-7.00小时）以一个9小时的间隔收集尿液。测定每个尿液分数和由此产生的24小时尿液中的所有参数。

2.3. 尿液参数

尿液体积、密度、pH（电位法）、尿钠和钾（火焰发射分光光度法）、镁和钙（原子吸收光谱）、铵（离子选择性电极）、氯化物（库仑公制滴定）、无机硫酸盐（浊度法）、无机磷酸盐（磷酸钼酸盐反应）、肌酐（雅菲反应）、尿酸（酶促、尿酸酶）、柠檬酸（酶促、柠檬酸裂解酶）和草酸盐（离子色谱法）等分析[28]].每个参数均可获得实验室质量认证。使用计算机程序EQUIL2（佛罗里达大学，佛罗里达州盖恩斯维尔分校）计算结石形成的风险，计算为草酸钙，尿酸和鸟粪石的相对过饱和度[29]。

统计分析

使用非参数Wilcoxon匹配对有符号等级测试对研究组内对照期和测试阶段的尿液参数之间的差异进行统计学比较。数据显示为平均±标准偏差（SD）。每个阶段的最后一天分别用作控制和测试日，因为随后达到了稳态条件。显著性水平被认为是 p < 0.05。所有统计检验都是双面的。使用 SPSS for Windows 版本 27.0（IBM、Armonk、New York、NY、USA）执行统计分析。®

3. 结果

该研究纳入了10名平均年龄为26.3±3.3岁（范围：20-31岁）的男性。研究参与者的平均体重，身高和体重指数分别为80.0±11.1 kg，178.7±5.1 cm，25.1±3.3 kg / m2分别。

对照和测试阶段最后一天的24小时尿液组成显示在表 1.柠檬酸盐的尿排泄增加，而尿草酸盐的排泄和草酸钙、尿酸和鸟粪石的相对过饱和度在红茶摄入后保持不变。食用红茶后，没有观察到任何其他24小时尿参数的变化。

表 1 食用水果茶（对照日）和红茶（试验日）（n = 10）后的二十四小时尿液组成。

缩写：RS，相对过饱和度;标清，标准偏差。图 1比较对照日和试验日尿草酸盐排泄、柠檬酸盐排泄、草酸钙相对过饱和度以及尿酸相对过饱和度。除了第四次尿液部分的排泄显着较高外，在任何其他尿液部分或红茶负荷的24小时尿液中均未观察到尿草酸盐排泄的差异（图 1a）.在红茶消费期间，第四次尿液部分和24小时尿液中柠檬酸盐排泄显着较高（图 1草酸钙的相对过饱和度无显著变化（图 1c） 和尿酸（图 1d）在摄入红茶后，既不在任何尿液分数中也未在24小时尿液中发生。图 1 食用果茶（对照日，蓝线）和红茶（测试日，红线）后的分数和24小时尿液参数;数据表示为M±SEM.（a）尿草酸盐排泄;（b） 枸橼酸尿液排泄;（c） 草酸钙的相对过饱和度;（d）尿酸的相对过饱和度。缩写：RS，相对过饱和度。*组内的威尔科克森测试：<0.05。尿液参数的昼夜节律过程表现在表 2.与对照日相比，红茶摄入后，试验日第四次尿中钠、氯化物、钙、镁、尿酸、草酸盐和柠檬酸盐的尿量和尿排泄量明显高于对照组。在食用红茶期间，任何尿液馏分中草酸钙，尿酸和鸟粪石的相对过饱和度均未发生变化。

表 2 食用果茶（对照日）和红茶（试验日）（n = 10）后的尿液分数组成。

缩写：RS，相对过饱和度;标清，标准偏差。*组内的威尔科克森测试：<0.05。

4. 讨论

由山茶花叶制备的红茶是多酚的丰富来源，特别是茶黄素和茶红素，它们在体外和体内表现出抗氧化活性。人们越来越多地研究茶对多种慢性疾病（包括心血管疾病和癌症）的有益作用。此外，一些系统评价提示，饮茶对肾结石的发生具有保护作用。尽管红茶对尿路结石形成具有潜在的预防作用，但高含量的抗营养草酸盐可以抵消尿液稀释的有利作用。本研究研究的红茶草酸盐含量为57.5mg/L草酸盐，在先前报道的红茶草酸盐浓度范围内。共施用1.5 L /天含有86mg可溶性草酸盐的红茶，以评估下午茶负荷对肾结石形成的泌尿危险因素的影响，特别是对尿草酸盐排泄和草酸钙结石形成的风险的影响。在摄入1.5升/天红茶后，尿草酸盐排泄量平均增加0.031毫摩尔/天，尽管没有显着。假设来自特定食品的草酸盐在吸收后没有显着代谢，那么在摄入已知量后其排泄会估计其生物利用度使用这种方法，红茶中草酸盐的生物利用度仅为3.2%。

先前评估正常受试者中不含牛奶的红茶草酸盐的生物利用度的研究已经产生了广泛的范围。据报道，在饮用500 mL冲泡红茶后8小时内，草酸盐生物利用度仅为0.08%[26]，而两个品牌的红茶（60.4和62.4mg草酸盐）的草酸盐吸收率在6小时的尿液收集期间为1.9%-4.7%[35]。Liebman等人[36]在施用25mg后6小时内观察到平均草酸盐吸收率为2.4%13C2-草酸盐与摄入含有40mg草酸盐的600毫升红茶一起提供。然而，应该注意的是，在这些研究中，草酸盐的生物利用度低估了真正的吸收，因为如果尿液收集期延长到24小时，就会恢复额外的草酸盐。研究小组的推断估计，如果在24小时内收集尿液，草酸盐的吸收率为2.9%[36]。因此，本研究的结果符合先前报道的冲泡红茶草酸盐的生物利用度[35，36]。相比之下，一项较早的研究发现，在饮用红茶后24小时的尿液收集期内，草酸盐的吸收率为22%。然而，由于只有三名受试者的样本量小，并且主体间差异很大，因此该观察的有效性有限。

据报道，与健康受试者相比，尿路结石患者肠道对草酸盐的吸收显著较高[37]。使用标准化13C2-草酸盐吸收试验显示，46%的特发性草酸钙成石剂中草酸盐吸收大于10%，而健康受试者的这一比例为28%[37]。考虑到这一发现，总体上支持草酸钙结石患者的建议，特别是那些肠道草酸盐吸收过多的患者，限制他们喝红茶的建议。在最近的一项病例对照研究中，大量饮茶与草酸钙结石形成的风险增加有关[38]。与红茶相反，在本研究中用作对照的果茶来自完全不同的植物（即浆果，干果，叶子，花和柑橘皮的混合物）。由于果茶的组成，草酸盐含量低于检测限值。一般而言，草本茶和水果茶已被推荐作为山茶茶的替代品，因为它们的草酸盐浓度要低得多。虽然假设红茶中的可溶性草酸盐与肠道中的钙结合，从而减少钙的吸收和排泄，但在本研究中，食用红茶后未观察到24小时尿钙排泄的变化。因此，可以合理地认为钙的吸收不受红茶草酸盐含量的影响，这可以通过茶叶摄入的时间来解释。研究参与者被指示在两餐之间食用茶，以避免茶的成分与他们的饮食之间的任何相互作用。由于肠道草酸盐的吸收很大程度上取决于膳食钙的摄入量[39]，因此建议将红茶与牛奶或含钙餐一起摄入可能会降低高度生物可利用的可溶性草酸盐的吸收。先前一项针对健康受试者的研究发现，当红茶与牛奶一起食用时，尿液中的草酸盐排泄显著降低[35]。

有趣的是，在24小时的尿液收集期间，食用1.5升/天的红茶导致尿柠檬酸盐排泄显着增加21%。尿枸橼酸盐是钙结石形成的重要抑制剂。柠檬酸盐通过与尿液中的钙络合、抑制自发成核、防止晶体生长和聚集来抑制结石形成[40]。枸橼酸尿排泄主要受枸橼酸盐从肾小球滤液吸收速率和近端小管细胞代谢的影响[41]。酸碱稳态的变化是近端肾小管重吸收和柠檬酸盐尿排泄的主要生理决定因素[42，43]。在本研究中，尿柠檬酸盐排泄随着红茶的摄入而增加，显然是在尿pH值或钾排泄没有变化的情况下。一种假设可能是，柠檬酸盐代谢的其他调节剂（例如有机阴离子）可能通过在转运蛋白处竞争而导致尿液中柠檬酸盐排泄增加[42，43]。然而，缺乏关于除草酸（例如柠檬酸，苹果酸，奎宁酸或琥珀酸）以外的红茶输注的主要有机酸的影响的研究。除了咖啡，茶也是饮食中咖啡因的重要来源。据报道，咖啡因摄入与肾结石发病风险降低有关[44]。据报道，红茶输注的咖啡因含量约为220mg/L[45]。欧洲食品安全局认为，习惯性咖啡因摄入量高达400mg/d，非妊娠健康成年人没有潜在不良反应的风险[46]。咖啡因的利尿作用已经确立，可以通过与腺苷受体A的相互作用来解释。1在肾近端小管中，导致肾脏重吸收抑制，并导致利尿和钠尿[46，47]。此外，据报道，咖啡因会增加钙、镁、钾和氯化物的尿排泄[48]。在本研究中，测试当天第四次尿液中尿液排泄量，钠，氯化物，钙和镁排泄显着增加可归因于大量咖啡因的累积摄入量。由于咖啡因的利尿作用和尿枸橼酸盐排泄的增加抵消了钙排泄的增加，因此摄入红茶后第四次尿液中草酸钙的相对过饱和度保持不变。此外，与对照组相比，红茶的咖啡因摄入量不会导致24小时尿量，比重或矿物质排泄的显着变化。需要进一步的研究来阐明咖啡因摄入在尿酸排泄中的作用。

对结石形成的所有相关尿液危险因素的综合分析，能够评估红茶消费对形成特定类型结石风险的影响，计算为结石成分的相对过饱和度。未观察到草酸钙、尿酸或鸟粪石结石形成风险的变化，无论是在任何尿液分数中还是在 24 小时尿液中。虽然与对照期相比，摄入红茶后第四部分尿液收集的尿草酸盐、钙和尿酸排泄显著高于对照期，但由于尿量和柠檬酸盐排泄显著增加，草酸钙和尿酸的相对过饱和度没有变化。我们研究的局限性是参与者数量相对较少。由于该研究是在严格控制的条件下进行的，因此可以假设代谢处于稳定状态[27]。需要进一步的研究来评估习惯性红茶消费对结石形成风险的影响，特别是在肠道草酸盐吸收过多的草酸钙结石患者中。

5. 结论

据我们所知，这是第一项评估红茶消费对所有相关的泌尿促进剂和岩生抑制剂的影响的研究，除了尿钙和草酸盐排泄。有趣的是，摄入红茶后，尿柠檬酸盐排泄 - 钙结石形成的重要抑制剂 - 显着增加。相比之下，食用富含草酸盐的红茶并没有显着改变24小时尿液草酸盐排泄。摄入红茶后，第四次尿液部分的尿量，钠，氯化物，钙和镁的排泄显着较高，这可能归因于大量咖啡因的累积摄入。然而，与对照相比，红茶摄入咖啡因的利尿作用不会导致24小时尿量，比重或矿物质排泄的显着变化。正常受试者摄入红茶不会显着增加肾结石形成的风险。需要进一步的研究来评估习惯性红茶消费对肾结石形成剂的影响，以及草酸盐的肠道吸收过多。