Το κλειδί για τη διατροφή ακριβείας

Δεδομένης της κρίσιμης σημασίας της διατροφής για την υγεία, υπάρχει ανάγκη ανάπτυξης εργαλείων διατροφικής αξιολόγησης που μπορούν να αξιολογήσουν με ακρίβεια τις αιτιώδεις σχέσεις με διάφορα αποτελέσματα υγείας.

Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα Φυσικός μεταβολισμός διερευνά την πιθανή χρησιμότητα των βιοδεικτών διατροφικής πρόσληψης (BFIs) για αντικειμενικές και ακριβείς διατροφικές αξιολογήσεις.

Μελέτη: Προς την ακριβή διατροφή: Οι βιοδείκτες ως εργαλεία διατροφικής αξιολόγησης. Φωτογραφία: Gorodenkoff / Shutterstock.com

Τι είναι τα BFI;

Τα BFI χρησιμοποιούνται συνήθως για την αξιολόγηση της διατροφικής συμμόρφωσης σε διατροφικές παρεμβάσεις και μελέτες γευμάτων, για τον προσδιορισμό της έκτασης της εσφαλμένης αναφοράς και για την επικύρωση επιδημιολογικά προερχόμενων συσχετισμών μεταξύ των τροφίμων και του κινδύνου ασθένειας. Αν και τα ερωτηματολόγια συχνότητας τροφής (FFQs) και οι ανακλήσεις διατροφής είναι επίσης χρήσιμα εργαλεία αξιολόγησης, η υποκειμενική τους φύση μπορεί να οδηγήσει σε μεροληψία και κακή συμμόρφωση.

Το BFI είναι ένας μεταβολίτης της τροφής που καταναλώνεται και ορίζεται ως ένα μέτρο της κατανάλωσης ορισμένων ομάδων τροφίμων, τροφίμων ή συστατικών τροφίμων. Τα BFI μπορούν να ταξινομηθούν με βάση την ευρωστία τους, με ελάχιστες παρεμβολές από διαφορετικό διατροφικό υπόβαθρο που επηρεάζει τη χρήση του BFI στην έρευνα.

Η αξιοπιστία των BFI απαιτεί αυτός ο δείκτης να είναι ποιοτικά ή/και ποσοτικά συνεπής με άλλους βιοδείκτες ή διατροφικά εργαλεία. Η αληθοφάνεια εξαρτάται από την ειδικότητα και τη χημική σχέση του μεταβολίτη με το εν λόγω θρεπτικό συστατικό, περιορίζοντας τον κίνδυνο εσφαλμένης ταξινόμησης λόγω άλλων παραγόντων.

Η βιολογική μεταβλητότητα των BFI εξαρτάται από τη διατροφική απορρόφηση, κατανομή, μεταβολισμό και αποβολή (ADME), καθώς και από τις συγκεντρώσεις ενζύμου/μεταφορέα, τη γενετική παραλλαγή και τον εντερικό μικροβιακό μεταβολισμό. Είναι σημαντικό ότι αυτή η ιδιότητα δεν αναφέρθηκε για τα περισσότερα BFI.

Η ενδοταξική συσχέτιση (ICC) αντανακλά επίσης τη μεταβλητότητα εντός ενός πληθυσμού ή μιας ομάδας ως απόκριση σε διάφορους παράγοντες. Όταν το ICC είναι χαμηλό, το BFI μπορεί να σχετίζεται με λανθασμένο χρονισμό δειγματοληψίας, χαμηλή συχνότητα κατανάλωσης ή μεγάλες διακυμάνσεις στην απόκριση με την πάροδο του χρόνου εντός και μεταξύ ατόμων και πληθυσμών.

Σχετικά με τη μελέτη

Μετά από επικυρωμένες ανασκοπήσεις BFI που συμμορφώθηκαν με τις κατάλληλες οδηγίες και μεθοδολογίες, οι ερευνητές διεξήγαγαν δύο συστηματικές αναζητήσεις για πειραματικές και παρατηρητικές μελέτες. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε ένα σύστημα ταξινόμησης τεσσάρων επιπέδων για την αξιολόγηση των αναφερόμενων BFI με βάση την ευρωστία, την αξιοπιστία και την αληθοφάνειά τους.

Εάν πληρούνταν όλα τα κριτήρια, στο BFI ανατέθηκε το επίπεδο χρησιμότητας ένα. Στο δεύτερο επίπεδο, ο υποψήφιος BFI είναι εύλογος και ισχυρός, αλλά η αξιοπιστία του δεν είναι γνωστή. Τα BFI επιπέδου τρία είναι εύλογα, αλλά στερούνται στιβαρότητας και αξιοπιστίας, ενώ τα BFI επιπέδου 4 για τα τρόφιμα δεν έχουν αναφερθεί.

Εάν πληρούνται αυτά τα κριτήρια, αξιολογούνται επίσης πρόσθετα χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένης της χρονικής κινητικής, η οποία αναφέρεται στο παράθυρο δειγματοληψίας ή στην περίοδο κατά την οποία μπορεί να συλλεχθεί δείγμα του BFI μετά την κατάποση θρεπτικών ουσιών, την αναλυτική απόδοση και την αναπαραγωγιμότητα.

BFI επιπέδου ένα και δύο

Βρέθηκαν χρησιμοποιήσιμα BFI ούρων επιπέδου 1 ή επικυρωμένα BFI ούρων για το συνολικό κρέας, το συνολικό ψάρι, το κοτόπουλο, τα λιπαρά ψάρια, τα ολικά φρούτα, τα εσπεριδοειδή, τις μπανάνες, το σιτάρι ολικής αλέσεως ή τη σίκαλη, το αλκοόλ, τη μπύρα, το κρασί και τον καφέ. Τα BFI αίματος επιπέδου 1 είναι διαθέσιμα για λιπαρά ψάρια, σιτάρι ολικής αλέσεως και σίκαλη, εσπεριδοειδή και αλκοόλ.

Τα BFI ούρων επιπέδου δύο περιλαμβάνουν όλα τα φυτικά τρόφιμα και διάφορες φυτικές τροφές, συμπεριλαμβανομένων των οσπρίων και των λαχανικών, των γαλακτοκομικών προϊόντων και ορισμένων φρούτων και λαχανικών. Τα BFI αίματος επιπέδου δύο είναι διαθέσιμα για τρόφιμα φυτικής προέλευσης, γαλακτοκομικά προϊόντα, ορισμένα κρέατα και ορισμένα μη αλκοολούχα ποτά. Ωστόσο, αυτά τα BFI περιλαμβάνουν λιγότερα τρόφιμα και είναι λιγότερο επικυρωμένα.

Προσδιορισμός και επικύρωση BFI

Η ανακάλυψη και η επικύρωση των BFI απαιτεί μελέτες ανακάλυψης που ακολουθούνται από μελέτες επιβεβαίωσης και πρόβλεψης. Οι μελέτες γευμάτων προσδιορίζουν εύλογους BFI. Ωστόσο, αυτά μπορεί να μην είναι συγκεκριμένα, εκτός εάν άλλα τρόφιμα περιέχουν πολύ μικρές ποσότητες του δείκτη ή δεν καταναλώνονται σπάνια.

Για παράδειγμα, η βεταΐνη βρίσκεται σε υψηλές συγκεντρώσεις στα πορτοκάλια και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της κατανάλωσης πορτοκαλιών ή εσπεριδοειδών, αν και βρίσκεται σε χαμηλές συγκεντρώσεις σε πολλά άλλα τρόφιμα. Ωστόσο, οι μελέτες ανακάλυψης μπορεί να είναι πολύ μικρές ή μη αντιπροσωπευτικές.

Οι μελέτες παρατήρησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό των συσχετίσεων μεταξύ μεταβολιτών αίματος ή ούρων και διατροφής, αλλά υπόκεινται σε σύγχυση από παράγοντες του τρόπου ζωής. Όταν δύο τύποι τροφών καταναλώνονται συνήθως μαζί, όπως το ψάρι και το πράσινο τσάι στην Ιαπωνία, εμφανίζεται σύγχυση στο BFI των ψαριών επειδή το οξείδιο της τριμεθυλαμίνης (TMAO) μπορεί επίσης να συσχετιστεί με το πράσινο τσάι, καθιστώντας αυτές τις τροφές ακατάλληλες για τον προσδιορισμό της BFI είναι ακατάλληλες.

Οι ενδογενείς μεταβολίτες είναι ελάχιστα ανθεκτικοί BFI επειδή παράγονται τόσο ενδογενώς όσο και από εξωγενή τρόφιμα. Αυτοί οι μεταβολίτες συνδέονται επίσης με σημαντική διαφοροποίηση λόγω γενετικών και μικροβιακών διαφορών μεταξύ των ατόμων.

Οι προγνωστικές μελέτες χρησιμοποιούν μοντέλα που βασίζονται σε τυχαιοποιημένες, ελεγχόμενες δοκιμές για τον προσδιορισμό της κατανάλωσης ενός συγκεκριμένου τροφίμου. Αυτή η προσέγγιση υπερέχει των μελετών συσχέτισης προσδιορίζοντας BFI που μπορούν να προβλέψουν την πρόσληψη, αλλά η ακρίβεια των οποίων εξαρτάται από το παράθυρο δειγματοληψίας.

Πολλές βάσεις δεδομένων είναι διαθέσιμες για αναζήτηση μεταβολιτών, όπως Massbank, METLIN Gen2, mzCloud (Thermo Scientific), mzCloud Advanced, Mass Spectral Database και HMDB. Η πρωτοβουλία Global Natural Products Social Molecular Networking κατέχει ηγετική θέση στη σύνδεση αυτών των βάσεων δεδομένων και στη σύγκριση άγνωστων ενώσεων με γνωστά φάσματα, όπως το Εργαλείο αναζήτησης Global Natural Products Social Mass Spectrometry Tool (MASST).

Εφαρμογές BFI

Η επιλογή των BFI εξαρτάται από τον στόχο της μελέτης. Τα ποιοτικά BFI είναι κατάλληλα για τον εντοπισμό μη συμμόρφωσης ή τη διεξαγωγή ανάλυσης πρωτοκόλλου. Αντίθετα, ένας συνδυασμός χαρακτηριστικών BFI παρέχει υψηλότερη εξειδίκευση και μπορεί ακόμη και να αναγνωρίσει ένα ολόκληρο γεύμα ή διατροφικό πρότυπο.

Μια προσέγγιση βήμα προς βήμα θα μπορούσε να βοηθήσει στον εντοπισμό των πραγματικών καταναλωτών ενός συγκεκριμένου τροφίμου πριν από τον προσδιορισμό της ποσότητας που καταναλώνεται σε ένα δεύτερο βήμα. Αυτό σημαίνει ότι λιγότερο ισχυρά BFI θα μπορούσαν επίσης να παίξουν ρόλο σε τέτοιες μελέτες.

Τα συνήθη διατροφικά πρότυπα μπορούν να αποτυπωθούν μέσω πολλαπλών δειγματοληψιών, με τη συχνότητα και τον αριθμό να εξαρτώνται από το παράθυρο δειγματοληψίας και τη συχνότητα κατανάλωσης. Οι βέλτιστες μέθοδοι δειγματοληψίας που προσδιορίζονται στην παρούσα μελέτη περιλαμβάνουν δείγματα μεμονωμένων ούρων όπως πρώτα πρωινά ούρα ή σωρευτικά δείγματα ολονύκτιας, αποξηραμένα αθλητικά ούρα, δείγματα αποθηκευμένα σε σωλήνες κενού, αποξηραμένα μεμονωμένα δείγματα και μικροδείγματα.

Η εξ αποστάσεως δειγματοληψία αυξάνει τον αριθμό των πιθανών συμμετεχόντων και την ικανότητα παρακολούθησης των διατροφικών προτύπων και των αλλαγών με την πάροδο του χρόνου. Αυτές οι μέθοδοι μπορούν επίσης να βελτιώσουν τις επιδημιολογικές μελέτες που στοχεύουν στον εντοπισμό συσχετίσεων μεταξύ διατροφής και κινδύνου ασθένειας.

Η βελτίωση των μεθόδων δειγματοληψίας και ανάλυσης μπορεί επίσης να βελτιώσει την ακρίβεια της διατροφικής έρευνας και να δημιουργήσει αξιόπιστες συνδέσεις μεταξύ της διατροφικής πρόσληψης και των αποτελεσμάτων υγείας.

Μελλοντική ανάπτυξη

Απαιτούνται μελλοντικές μελέτες για την επικύρωση της ανάπτυξης BFI ενός και πολλαπλών δεικτών χρησιμοποιώντας διαφορετικά δείγματα, ομάδες τροφίμων και δίαιτες, καθώς και μαγειρεμένα και επεξεργασμένα τρόφιμα. Οι ποσοτικοί BFI θα πρέπει επίσης να χαρακτηρίζονται μέσω μελετών δόσης-απόκρισης, ενώ οι συνδυασμοί BFI θα πρέπει να αναπτυχθούν για την πρόβλεψη και την ταξινόμηση της πρόσληψης και των διατροφικών προτύπων.

Η ακριβής διατροφή είναι ιδιαίτερα σημαντική για τον έλεγχο της παχυσαρκίας και των καρδιομεταβολικών ασθενειών, όπου μια ενιαία διατροφική προσέγγιση δεν φαίνεται να λειτουργεί λόγω της εξαιρετικά μεταβλητής ατομικής ανταπόκρισης στη δίαιτα. Οι εξατομικευμένες διατροφικές παρεμβάσεις είναι καλοί οδηγοί αλλαγής συμπεριφοράς και έχουν αποδειχθεί ότι βελτιώνουν την ποιότητα της διατροφής..»