Андроники Наска

1 Катедра по хигиена, епидемиология и медицинска статистика, Медицински факултет, Национален и Каподистрийски университет в Атина, ул. M. Asias 75, Goudi, GR-115 27, Атина, Гърция

диетични

Арети Ладжоу

2 Катедра за обществено здраве и обществено здраве, Училище за здравни професии, Атински технологичен образователен институт (TEI Атина), Ag. Спиридонос, Айгалео GR-122 43, Атина, Гърция

Пагона Ладжоу

1 Катедра по хигиена, епидемиология и медицинска статистика, Медицински факултет, Национален и Каподистрийски университет в Атина, ул. М. Асия 75, Goudi, GR-115 27, Атина, Гърция

3 Отдел по епидемиология, Харвард Т.Х. Училище за обществено здраве Чан, 677 Huntington Avenue, Бостън, MA-02115, САЩ

Резюме

Въведение

Методи за самоотчитане на диетичен прием

Методите за самоотчитане на хранителния прием могат да бъдат групирани в две широки категории: методи за запис в реално време и методи за изземване. Методите за запис в реално време се състоят от хранителни дневници (със или без претегляне на консумираните храни) и метода на дублиращите се порции. Когато използват хранителни дневници, хората се приканват да записват всяка храна или напитка, която консумират в реално време; в хранителните дневници с претегляне хората също трябва да записват действителните консумирани количества. При метода на дублираните порции се използват двойки дневни порции: едната се консумира от индивида, а втората се анализира химически за съдържание. Поради тяхната цена и сложност, взискателният метод за дублиране на порции и диетичните дневници се използват по-рядко при мащабни епидемиологични разследвания на диетично-болестни асоциации 4 .

Методите за изземване включват хронология на храненето, въпросници за честотата на храните (FFQ) и еднократно или многократно изземване на ден (24-часови изземвания на диети [24-HDRs)). В по-голямата част от литературата за хранителната епидемиология преобладават два метода за оценка на диетата: FFQs, главно при проучвания за оценка на диетата и болестните асоциации, и 24-HDRs, най-вече в проучвания за наблюдение на храненето, които наблюдават обичайния прием на популациите и могат да помогнат за идентифицирането субпопулации, нуждаещи се от хранителни насоки.

FFQ разчита на принципите на метода на диетата. Той записва честотата, с която индивидът консумира храни и напитки - изброени колективно (напр. Зелени листни зеленчуци) или поотделно (напр. Маруля) - за дълъг период от време, най-често годишно. FFQ може или не може да включва въпроси относно обичайното консумирано количество (съответно полуколичествени, количествени или количествени FFQ); информация за количествата често се събира с използване на снимки на различни порции и домакински или стандартни единици. Въпросникът може да бъде администриран от интервюиращ или попълнен директно от участника, който обикновено е помолен да посочи честотата на консумация чрез предварително определени опции. Кратък FFQ може да подцени истинските вариации в приема на храна, но много дълъг и подробен може да отнеме време и ресурси и тежестта върху отговорилия може да застраши качеството на данните. Изследователите балансират избора си на FFQ между тези крайности, така че да покрият адекватно храни от техен особен интерес, но също така да включат достатъчно информация, която да им позволи да преценят общия дневен енергиен прием на индивида 5 .

В 24-HDR участниците са помолени да си припомнят и опишат подробно и с отворен начин храните и напитките, консумирани в рамките на един ден, за предпочитане предния ден. Събирането на данни може да бъде или интервюиращо, или самостоятелно администрирано и често следва психометричните принципи на структурираните, многостранни интервюта, които улесняват участниците в техните описания 6. Използването на технология допълнително позволява интегрирането на бази данни, подпомагащи записването на вида и количеството на консумираните храни. Тези бази данни включват, например, специфична информация за съставките на рецептите, опаковъчния материал, характеристиките на продуктите (напр. Нискомаслени или обогатени с витамин D) или дори търговски марки, както и помощни средства за измерване на много порции. Тъй като обаче един или селекция от отделни дни може да не са представителни за обичайната диета на дадено лице, проучванията, използващи този метод за оценка, трябва да бъдат внимателно проектирани да включват многократно приложение и да обхващат както сезонни, така и седмични вариации в приема 5 .

Източниците на грешки са присъщи както на FFQ, така и на 24-HDR. И двамата са склонни да припомнят пристрастия, особено FFQ, тъй като хората са помолени да отчитат приема си със задна дата и обикновено се позовават на продължителни периоди от време. Освен това и двете могат да бъдат възпрепятствани от умишленото отчитане от страна на индивида на консумацията на определени храни, което може да бъде повлияно от личните му характеристики (напр. Възраст, пол, наднормено тегло или затлъстяване) и може да доведе до различна погрешна класификация с непредсказуеми последици в прогнозните асоциации 7. Други грешки в оценката на диетата чрез FFQ и 24-HDR могат да бъдат въведени чрез използването на бази данни за състава на храните за изчисляване на приема на енергия, хранителни вещества и алкохол; естествените вариации или ограничената информация относно състава на преработените и пакетираните продукти, както и храните, приготвени извън дома са основните виновници 8 .

Биомаркери за хранителен прием

Биомаркерът е биологичен образец, който служи като индикатор за прием или метаболизъм на хранителни съставки или индикатор за хранителен статус 9, 10 .

Класификацията разграничава биомаркерите от възстановяване, концентрация, заместване и прогнозни биомаркери, въпреки че някои биомаркери могат да попаднат в повече от една от тези категории 11 .

Биомаркерите за възстановяване се основават на прецизни и количествени познания за физиологичния баланс между приема и изхода и могат да осигурят връзка доза-отговор с приема. Те са чувствителни и зависят от времето и не се влияят съществено от различните индивидуални разлики в метаболизма. Те често се използват като референтни мерки за валидиране на самоотчетени приема. Понастоящем са известни само няколко биомаркери за възстановяване, като най-добрите примери са двойно етикетирана вода (DLW), която се използва за измерване на общите енергийни разходи, и азот и калий в урината, които се използват за оценка на общия дневен прием на протеин и калий, съответно.

Концентрационните биомаркери са свързани с приема на храна, но те се влияят от метаболизма или характеристиките на индивида (напр. Възраст, пол, навици на тютюнопушене, затлъстяване и ежедневна физическа активност). Следователно те не могат да се разглеждат като заместващи мерки за абсолютен прием и са по-малко подходящи от биомаркерът за възстановяване за оценка на относителната валидност на диетичните въпросници, въпреки че те са били използвани в този контекст. Концентрационните биомаркери могат да се използват при проучвания за връзка с риска от заболяване. Примери за концентрационни биомаркери са мастни киселини, измерени в мастната тъкан или витамини в кръвта, включително каротеноиди.

Заместващите биомаркери са подобни на концентрационните биомаркери, но се отнасят до съединения с ограничена информация в базите данни за състава на храните или биомаркери на метаболитен отговор на хранителен стимул. Примерите включват афлатоксини и някои фитоестрогени.

Предсказуемите биомаркери наподобяват биомаркерите за възстановяване, тъй като те са чувствителни към приема по начин на реакция доза, но общото им възстановяване е по-ниско. 24-часовата пикочна фруктоза и захароза попадат в тази категория 12 .

Биомаркерите също могат да бъдат категоризирани в краткосрочни (отразяващи приема в продължение на часове/дни и обикновено измервани в урина, плазма или серум), средносрочни (отразяващи приема в продължение на седмици/месеци и обикновено измервани в червените кръвни клетки или мастната тъкан), и дългосрочни биомаркери (отразяващи приема в продължение на месеци/години и обикновено измерени в косата, ноктите или зъбите) 10 .

В допълнение към „традиционните“ диетични биомаркери, областта на омиката отваря нови перспективи за идентифициране на нови биомаркери. Следователно, в контекста на геномиката, полиморфизмите в гена на лактазата, например, могат да бъдат използвани за отразяване на консумацията на мляко в рандомизационни анализи на Мендел (тези анализи разчитат на предположението, че разпределението на генотипа не е свързано с объркващи вещества и използва вариация в гените с известна функция за да се изследва ефектът от модифицираната експозиция върху болестта). По подобен начин в епигеномиката можем да изследваме дали епигенетичната регулация на специфични гени може да бъде повлияна от приема на храна; в транскриптомиката можем да сравним разликите в профила на генната експресия сред индивидите, следвайки различни диетични модели; а в липидомиката, протеомиката и метаболомиката можем да сравним разликите или промените в съответните профили в напречно сечение или след определени диетични интервенции 10 .

Справяне с грешки в оценката на хранителния прием

Добре проектираните проучвания върху диетично-болестни асоциации често дават противоречиви констатации. През годините дискусията се разви за това дали това би могло поне частично да отразява ограниченията на диетичните методи за оценка, които генерират грешка в измерването с различна величина. Kipnis и колеги 16 описват два потенциални компонента на диетичната грешка при измерване. Първият отразява корелацията между грешка и истински прием (пристрастност, свързана с приема), докато вторият е независим от истинския прием и представлява грешки, свързани с личните характеристики на участника (пристрастност, специфична за човека). Грешката при измерването може да бъде систематична или произволна. Систематичните грешки отразяват методологическите слабости, появяват се на ниво група и генерират различна погрешна класификация. Случайните грешки възникват на индивидуално ниво, генерират недиференциална погрешна класификация и като цяло намаляват относителните оценки на риска и намаляват статистическата мощ за тяхното откриване 3. Въпреки това, дори случайна грешка в измерването може да доведе до пристрастия към или далеч от нулата в зависимост от множество фактори 17, 18 .

Регулиране на енергията

Проучването на Националния институт по рака на САЩ за наблюдение на протеиновото и енергийното хранене (OPEN) използва биомаркери за приемане (DLW и пикочен азот), за да оцени степента на погрешно отчитане и да оцени компонентите на грешката, въведени при двукратно събиране на FFQ или 24-HDR в голяма извадка свободно живеещи индивиди 19. Според резултатите от тях, недостатъчното отчитане на енергията е по-голямо от това на протеините, което вероятно показва преференциално подценяване на мазнини, въглехидрати и алкохол. Степента на недостатъчно докладване беше положително свързана с приема и по-висока при второто администриране на методи, отразявайки вероятно постепенната загуба на ангажираност след многократно прилагане на анкети, изискващи време. Недокладването, когато е налице, засяга всички групи храни, но степента на подценяване варира между храните 20 .

Въпреки че въздействието както на FFQ, така и на 24-HDR грешката при измерване върху общата енергия и абсолютния прием на протеин беше сериозно, то беше значително отслабено след прилагане на енергийна корекция 16, 19 .

По-скорошен обобщен анализ на данни от пет големи валидационни проучвания, проведени в САЩ (Проектът за обединяване на валидационни проучвания), предостави допълнителни доказателства за естеството и големината на грешките при докладване във FFQ и 24-HDR, като използва оценки на DLW и три биомаркера (пикочни азот, калий и натрий) като заместващи мерки на съответните приема. Този сборен анализ потвърди, че въздействието на грешката при измерване е отслабено и оценките на относителните рискове се подобряват, когато се прилага енергийна корекция 21, 22 .

Във връзка с оценките на наблюдаваните енергийни потребления, използвайки продължаващите данни на Националното проучване на здравето и храненето на САЩ (NHANES), беше отбелязано, че поради недостатъчно докладване данните за енергийния прием не могат да бъдат физиологично правдоподобни за повечето анкетирани 23, 24. Също така беше признато, че промените в протоколите за измерване и процедурите за оценка са довели до подобрения в валидността на по-новите събиране на данни и че тези промени може да са нарушили сравнимостта на констатациите във времето, като по този начин ограничават способността ни да оценяваме тенденциите в популацията в енергетиката прием 25. По-нататъшни твърдения за валидността и полезността на самоотчетения енергиен прием 26 и следователно резултатите от наблюдателните хранителни епидемиологични проучвания предизвикаха дискусии и отговори. Коментари се опитаха да предупредят срещу опростяващ подход за решаване на истински сложен проблем и отбелязаха резултатите от висококачествени проучвания, които използваха биомаркери за възстановяване за оценка на приема и които последователно показват, че оценките на самоотчетените приема се подобряват, когато стойностите се коригират за общата енергия прием 27–30 .

Валидиране и калибриране на диетични въпросници

Както вече беше посочено, поради грешка в измерването в самоотчетените приема може да бъде замъглена важна връзка между диетата и заболяването. За да се справят с този проблем, изследователите, участващи в големи епидемиологични разследвания, интегрират подпроучвания за валидиране и калибриране на диетичните въпросници. Тъй като измерването със златен стандарт в хранителната епидемиология все още липсва, „проучване за утвърждаване“ има за цел да разбере структурното уравнение на модела на грешка при измерване, вместо да оцени валидността на инструмент, измерващ приема на храна.

От друга страна, „калибриращо проучване“ има за цел да изчисли корекционни коефициенти (коефициент на затихване), които ще бъдат приложени към относителни оценки на риска, получени при прилагането на метода за диетична оценка при калибриране 31. Едно калибриращо проучване включва едновременното прилагане на, по-вероятно, по-точен референтен метод (например, биомаркер на приема). Сравнението на референтните измервания с тези от самоотчетените всмукания осигурява факторите, необходими за коригиране на затихването чрез подхода за калибриране на регресията 32–34. Този подход обаче изисква две критични предположения за независимостта на грешките в измерването. По-специално, референтният метод може да съдържа самата грешка в измерването, но тази грешка трябва да бъде независима от истинския прием и от грешката в диетичния въпросник. Трябва да се отбележи, че в проучването OPEN отклонението, присъстващо в измерванията на 24-HDR, е корелирано със специфичното за човека пристрастие в FFQ; корелация на тези пристрастия показва, че 24-HDR не могат непременно да се разглеждат като подходящ референтен инструмент за оценка на относителната валидност на FFQ 16, 19 .

Комбинация от различни методи за оценка на диетата

Администрирането на комбинация от различни методи за оценка става все по-популярно, тъй като може да се справи с няколко методологични ограничения 35, 36. Тези методи могат да бъдат обективни, като нива на диетични биомаркери, и/или субективни, като самоотчитане на приема. Например, практика в наблюденията за наблюдение на храненето включва администриране на множество 24-HDR (за предпочитане по два на участник), заедно с количествен FFQ (често наричан въпросник за склонност към храна), за да се оценят и премахнат ефектите от вариация на диетичния прием на човек. Приложеното впоследствие статистическо моделиране позволява корелация между вероятността за консумация на храна (както е съобщено в количествения FFQ) и количеството, консумирано през определен ден (както е записано чрез двата 24-HDR) и допълнително включва ко-променлива информация, свързана с 24-HDR 37 .

Многократно прилагане на методи за оценка на краткосрочните приема

Сред диетичните методи за оценка, хранителните дневници и 24-HDRs улавят краткосрочните хранителни приема. Между тях 24-HDR се използват по-често в мащабни проучвания за хранителна епидемиология. Поради ежедневната вариабилност на приема, единичен 24-HDR, прилаган в достатъчно голяма извадка от популация, може адекватно да предостави данни за оценка на средните поглъщания на популацията, но не успява да изобрази правилно частта от популацията с обичайните приема на опашките на разпределението. В допълнение, според резултатите от проекта за обединяване на валидационни проучвания, множество 24HDRs не само увеличават корелацията с „истинския“ прием в сравнение с единична 24HDR, но и значително намаляват затихването на относителните оценки на риска 21, 22 .

По-ранни усилия предполагаха администриране на множество (обикновено от два до седем) 24-HDR и тяхното осредняване. Този подход обаче носи други ограничения предвид голямото бреме на респондентите и последващата загуба на качеството на данните. Освен това оценката на обичайния прием на епизодично консумирани храни въз основа на ограничен брой 24-HDR на респондент представлява допълнителни предизвикателства 38. За да се справят с тези проблеми, в момента се използват методи, базирани на едновременното прилагане на различни диетични въпросници, заедно със събирането на биологични проби за оценка на биомаркерите на приема, както и прилагането на сложно статистическо моделиране 39 .

Интегриране на нова технология

Въпреки че осъществимостта на множество 24-HDR, комбинирани с други диетични въпросници, е напреднала с тези нови технологии, все още има важни съображения, свързани с възможността за пристрастие при подбора, тъй като тези методи не могат да бъдат приложени към популационни подгрупи, които не са запознати с иновативни технологии или модерни устройства. Освен това техническите проблеми (например интернет връзка с ниско качество) все още се нуждаят от подобрение, преди тези нови методи да станат обичайна практика. Въпреки че автоматизираните процедури могат да имат предимства, те изглежда не преодоляват ограниченията на самоотчитането и склонността на субектите да умишлено отчитат приема на определени храни. Следователно, според неотдавнашен доклад, дори с използването на нови технологии, субектите все още са имали трудности при отчитането на диетата си, те все още са подценявани при многократни оценки и, най-важното, те все още са променяли избора си на хранене в отговор на анкетата (социална пристрастност на желанието) 4

Заключение

В хранителната епидемиология има няколко метода за оценка на приема на диети, но всички те имат свои собствени ограничения. За да се преодолеят възможните източници на грешки, настоящата практика препоръчва едновременното прилагане на различни диетични въпросници и събирането на биологични проби за оценка на нивата на диетични биомаркери. Неотдавнашният напредък в областта на omics, който би могъл да обогати списъка с надеждни хранителни биомаркери, както и нови технологии, прилагани за намаляване на тежестта на респондентите, и отклоненията при докладването ще отворят нови перспективи в тази област. При анализите приемът на храна и хранителни вещества винаги трябва да се коригира за общия дневен енергиен прием, за да се отчетат грешките, свързани с отчитането. Нещо повече, все по-често се прилагат анализи на хранителния модел; те са показали последователни констатации в кохортите и смекчават проблемите, свързани с таблиците за състава на храните. Независимо от ограниченията в оценката на експозицията, хранителната епидемиология е генерирала доказателства, които са допринесли за формулирането на политики в областта на общественото здраве и свързаните с тях мерки 30, 41 .

Съкращения

24-HDR, 24-часово диетично изземване; DLW, вода с двойно етикетиране; FFQ, въпросник за честотата на храните; NHANES, Национално проучване за здравни и хранителни изследвания; NIH, Национален здравен институт; ОТВОРЕНО, Наблюдаване на протеиново и енергийно хранене.

Благодарности

Авторите искат да благодарят на г-жа Марина Дехара за нейното съдействие при прегледа на литературата.