Редактирано от Дейвид Тилман, Университет на Минесота, Сейнт Пол, Минесота, и одобрено на 9 ноември 2017 г. (получено за преглед на 6 юни 2017 г.)

мярка

Значимост

Настоящите изследвания, свързващи биоразнообразието и диетата на хората, използват показатели без оправдание от хранителна гледна точка. Диетичното богатство на видовете или броят на различните видове, консумирани на ден, оценява както хранителната адекватност, така и хранителното биоразнообразие на диетите за жени и деца в селските райони. Положителната връзка на богатството на хранителни видове с диетичното качество се наблюдава както в мокрия, така и в сухия сезон. Биоразнообразието на храните допринася за качеството на храненето в уязвими групи от населението в райони с високо биологично разнообразие. Отчитането на броя на видовете, консумирани по време на диетичната оценка, предоставя уникална възможност за преминаване през две критични измерения на устойчивото развитие - здравето на човека и околната среда - и допълва съществуващите показатели за здравословни и устойчиви диети.

Резюме

Нискокачествените диети са водещият рисков фактор за влошаване на здравето в световен мащаб (7) и се определят от социално-икономически и политически фактори, включително доходи, образование, социално сближаване, овластяване на пола и неравенство (8). Разнообразието от видове, използвани в селскостопанските системи и системи за препитание, е от съществено значение за човешкото хранене и устойчивите хранителни системи (9). Биоразнообразието в селското стопанство допринася за устойчивостта на фермите, особено при шокове като климатични промени, огнища на болести и колебания на пазарните цени (10). Дивото разнообразие от храни, получено в или около селскостопанските полета или извлечено от гори и други природни ландшафти, е допълнителен източник на устойчивост в хранителната система, особено по време на постния сезон (9). Адекватното управление и използване на биологичното разнообразие може да помогне за възстановяване на екосистемите и за справяне с недостига на микроелементи в уязвимите популации (11).

Изненадващо, дивите и селскостопански горещи точки в областта на биологичното разнообразие често съвпадат с райони с ниски доходи с високи нива на бедност, деградация на екосистемите и недохранване (12, 13). Намаленото биологично разнообразие както на дивите, така и на селскостопанските видове може да има вредни последици за качеството на диетата и устойчивостта на околната среда, като намали наличността и достъпа до хранителни, сезонни храни и загуба на функциите на екосистемата (14). Устойчивото управление на хранителното биоразнообразие - разнообразието от растения, животни и други организми, използвани за храна, както отглеждани, така и от дивата природа - е от съществено значение за устойчивите хранителни системи (15).

Настоящото проучване има за цел да препоръча кръстосан показател, който измерва биоразнообразието на храните в диетата на хората и помага едновременно да насочва интервенциите към здравето на хората и околната среда. Приложихме три индикатора за екологично биологично разнообразие към данните за хранителния прием на жени и деца в седем държави с ниски и средни доходи и оценихме как тези показатели са свързани с адекватността на хранителните вещества. Бяха изследвани връзките между биологичното разнообразие на храните, диетичното разнообразие и адекватността на хранителните вещества като три допълващи се измерения на качеството на диетата. И накрая, оценихме използването на ограничение за минимално биоразнообразие на храните, за да идентифицираме диети с по-висока адекватност на хранителните вещества и го сравнихме със съществуващото ограничение за минимално разнообразие на диетите.

Методи

Източници на данни.

Данните за приема на храна през влажния сезон са получени от селските райони в Бенин, Камерун, Демократична република Конго, Еквадор, Кения, Шри Ланка и Виетнам. Данни от сухия сезон са налични и във Виетнам, Кения и Бенин (приложение SI, таблица S1). Всички данни са събрани между юли 2009 г. и април 2015 г., а пробите са представителни за населението на селото. Налични са анонимизирани данни и протоколи на индивидуално ниво (https://dataverse.harvard.edu/dataverse/DietarySpeciesRichness).

Показатели за биоразнообразие на храните.

Изчислихме три вида показатели за разнообразие въз основа на всички видове (растения, добитък и риби), консумирани през 24-часовия период на отзоваване: видово богатство (SR), брой на видовете, консумирани от всеки индивид; Индексът на разнообразието на Симпсън (D), който представлява броя на консумираните различни видове и колко равномерно се разпределят консумираните количества от тези различни видове въз основа на консумираното количество; и функционалното разнообразие (FD), като общата дължина на клона на функционална дендрограма. FD отразява разнообразието в хранителния състав на видовете, консумирани от всеки индивид (25). Трите показателя представляват различни аспекти на многообразието [т.е. комбинирани SR, равномерност и богатство (D), FD]. Тук те се разглеждат като показатели за биологичното разнообразие на храните.

SR се изчислява като брой на броя на различни видове (растения или животни), консумирани от индивида. D се изчислява, като се използва пакетът ineq в Stata, като се вземе предвид теглото на консумираните видове (грамове) спрямо общото тегло на всички консумирани видове за един индивид на ден. Подобно на предишни проучвания (26), FD се изчислява с хранителния състав на консумираните видове [т.е. съдържание на витамин А (еквивалент на активност на ретинол μg/100 g), витамин С (mg/100 g), фолат (μg/100 g), калций (mg/100), желязо (mg/100 g) и цинк (mg/100 g), считани за черти, използващи библиотеката на пиканте и ade4 в R].

Резултати

Данните за хранителния прием са получени съответно за n = 3,449 (55%) и n = 2 777 участници по време на влажния и сухия сезон. Жените (n = 2188; 34%) са предимно в детеродна възраст (средна възраст: 31,0 ± 11,7 г). Освен n = 32 кенийски деца, всички деца (n = 4038) са на възраст между 6 и 24 месеца. Средно 94% от енергийния прием е идентифициран на видово ниво. Елементи, които не бяха идентифицирани на видово ниво, бяха сладкиши, вода, сол и бикарбонат и хранителни продукти с липсваща информация за видовете при събирането на данни. Специално за преработените храни не са идентифицирани само пет храни, представляващи 0,04% от общата енергия от храната. От храните, включени в DDS,> 93% са идентифицирани на видово ниво. Тези храни, които не са определени за група храни на DDS, се консумират в малки количества (∼5 g/d) (приложение SI, таблица S2).

MAR е сравним за деца и жени (0.61 ± 0.09 срещу 0.63 ± 0.06; P = 0.85; Таблица 1). Диетите са били особено неадекватни по отношение на желязото (SI Приложение, Таблица S3). MAR, DDS и показателите за биологично разнообразие на храни са сравними през сезоните, когато са използвани само страните с данни за двата сезона (P = 0,90, P = 0,93 и P = 0,51, съответно; Таблица 1). NAR също са сравними, с изключение на витамин А, който е особено по-висок през влажния сезон (приложение SI, таблица S3). Количеството на основната консумация на храна е само незначително по-високо през сухия сезон. Средното количество консумирани варива, тъмнозелени листни зеленчуци и богати на витамин А зеленчуци е било значително по-високо (> 15 g) през сухия сезон, отколкото през влажния сезон (приложение SI, таблица S2). Средният брой консумирани видове на група храни е сравним през сухия и влажен сезон (приложение SI, таблица S4).

MAR, DDS и показатели за биоразнообразие на храни при жени и деца по държави и сезони

Асоциация на показателите за биологично разнообразие с MAR за 6 226 жени и деца в седем държави (мокър и сух сезон комбинирани).

Асоциация между мерките за биологично разнообразие и MAR

ROC криви на стандартизирани показатели за биологично разнообразие с адекватност на микроелементите при жени и деца. MAR50, диета с 50% означава адекватност на витамин А, витамин С, фолиева киселина, калций, желязо и цинк; zFD, стандартизиран FD; zD, стандартизиран D; zSR, стандартизиран SR.

Асоциация на MAR с SR за 6 226 жени и деца в седем държави (мокър и сух сезон комбинирани). ДР, Демократична република.

MAR срещу SR и DDS (вляво) и ROC криви за SR × DDS, SR и DDS (вдясно) за 6 226 жени и деца в седем държави. MAR50, диета с 50% означава адекватност на витамин А, витамин С, фолиева киселина, калций, желязо и цинк.

Поради неговите по-силни и последователни връзки и простотата на приложение, ние използвахме SR за по-нататъшна оценка като индикатор за биологичното разнообразие на храните. Сухият сезон и това, че сте жена, бяха свързани със средно увеличение от 0,03 и 0,01 (и двете Вижте тази таблица:

  • Преглед на линия
  • Преглед на изскачащия прозорец

Тествайте класификационните свойства на SR и DDS прекъсванията за по-високо диетично качество (MAR> 50%)

Дискусия

Доколкото ни е известно, предишни проучвания не са прилагали общи мерки за биологично разнообразие за измерване на нивата на хранителното биологично разнообразие в диетата. И трите показателя за биологично разнообразие оценяват биоразнообразието на храните в диетата и са положително свързани с адекватността на микроелементите. SR показа по-силни и по-последователни връзки с показателите за качество на диетата (MAR и DDS) от индекса на Simpson за D индекс и FD. Като се има предвид, че SR може да се изчисли по-лесно в сравнение с D и FD, препоръчваме богатството на диетични видове (DSR) като най-подходящата мярка за хранително биоразнообразие при диети.

Вземащите решения често се борят да съгласуват политиките в областта на околната среда и храните. DSR е ценен инструмент в това отношение, тъй като интегрира биоразнообразието, храненето и здравословните аспекти на хранителните системи. Използването на индикатор като DSR предлага възможност за улавяне както на биологичното разнообразие, така и на диетичното качество с един-единствен показател.

Установената положителна връзка между DSR и MAR е последователна за страните, популациите и двата сезона. Настоящите констатации демонстрират широко видово разнообразие, консумирано от селското население в страните с ниски и средни доходи. По-голямата част от консумираните видове са уникални за всеки обект на изследване, подчертавайки значението на местното хранително биоразнообразие за диетите.

DSR е по-силно свързан с MAR в сухия сезон, което предполага, че може да е по-лесно да се увеличи адекватността на хранителните вещества през сухия сезон. Това може да се дължи на наблюдаваните по-големи количества консумирани бобови растения, богати на витамин А плодове и зеленчуци и тъмнозелени листни зеленчуци през сухия сезон. Наличността на тези храни е изключително сезонна. Иновативните методи за преработка и съхранение и въвеждането на видове и сортове, които са продуктивни „извън сезона“, могат да разширят тяхната наличност през влажния сезон, когато са били консумирани по-малки количества.

Използвахме DSR, който улавя както селскостопанското, така и дивото биоразнообразие на храните. Следователно нашето проучване не разкрива приноса на земеделското и дивото биоразнообразие в диетата. По-ранни изследвания показаха, че DDS е положително свързан с разнообразието на земеделското производство, както и с достъпа до пазара (18). Приносът на дивото биоразнообразие към диетичното качество е по-малко ясен (9). Бъдещите оценки на приема трябва да записват източника на всяка хранителна стока, за да хвърлят повече светлина върху относителния принос на местното селскостопанско и диво биологично разнообразие за диетичното качество. Това е важно, тъй като има последици за управлението на опазването на биологичното разнообразие, при което фокусът върху селскостопанското разнообразие може да бъде за сметка на опазването на дивото биологично разнообразие и обратно.

Учените призовават за диетични показатели, които разглеждат множество измерения, за да предоставят по-изчерпателни оценки на качеството на диетата (18). DDS е обща мярка за оценка на разнообразието и качеството на диетата и се прилага широко в проучванията на населението. Съвместното използване на DSR и DDS гарантира, че при оценката на диетата се включват допълнителни измерения на качеството и разнообразието на диетата. Отчитаме положителна връзка между DSR и DDS. Наблюдавани са диети с по-висока адекватност на хранителните вещества, когато както DSR, така и диетичното разнообразие са били максимални. По този начин DSR улавя както измерението на биологичното разнообразие, така и диетичното разнообразие. Комбинираното прилагане както на DDS, така и на DSR като минимално ограничение, съчетаващо концепциите за биологичното разнообразие на храните и за разнообразието на хранителните групи, подобри способността за откриване на диети с по-висока адекватност на хранителните вещества при жените. Подобрението на тестовите диагностични свойства обаче е малко и не се наблюдава при деца.

От друга страна, оценката на DSR може да бъде предизвикателство, тъй като беше изчислено, че предишни проучвания са идентифицирали погрешно между 6% и 10% от видовете (39). Наскоро бяха изготвени насоки за адекватно регистриране на видовете по време на проучвания за прием на храна (15). Използването на открито изземване или списък с храни на видово ниво по време на събирането на данни за MDD също би позволило изчисляването на DSR. Рентабилните технологии и подходи, такива мобилни приложения, които дават възможност на изброителите на MDD да идентифицират и записват подробности за видовото ниво на консумираните храни, могат да бъдат полезни при наблюденията за качество на диетата на населението.

Храните, които не са класифицирани в DDS група храни за жени, по същество съдържат видове, консумирани като подправки или подправки, или които са били консумирани в малки количества. Тези храни са включени в показателите за биологично разнообразие на храните (когато видът може да бъде идентифициран) и в изчисленията на MAR. Големият брой храни, консумирани, но не уловени от DDS, подчертава приноса на тези биоразнообразни храни, които се консумират в малки порции, но с вероятни хранителни ползи.

Идентифицирането на разнообразието от хранителни видове в диетите е полезна първа стъпка към оценка на устойчивостта на диетите. Добавянето на допълнителни оценки за въздействието върху околната среда или екосистемните услуги (40) на консумираните видове (например пилешко или говеждо спрямо свинско) би позволило по-добра оценка и моделиране на устойчивостта на диетата. Такава оценка ще подобри оценката на въздействието върху околната среда и природните ресурси от селскостопанската продукция или от добива от естествени екосистеми (41).

Както е случаят с други изследвания (42), ограничение на настоящата работа е липсата на данни за състава на хранителните вещества на някои консумирани храни, видове и сортове. Съставът на различни местни, диви, пренебрегвани или недостатъчно използвани видове често не е бил наличен и е заменен със стойности от подобни храни. Очаква се по-широкото идентифициране на консумираните видове и сортове да насочи оценката на състава на храните към хранително значими и понастоящем недокументирани видове. Използвахме еднократно 24-часово изземване на обект. Въпреки че този метод е подходящ за оценка на средния прием на популация, той не позволява отчитане на променливостта в рамките на човек и оценка на обичайния хранителен прием.

И накрая, използвахме данни за хранителния прием от селските райони на страните със средни доходи, където местно произведената храна допринася основно за диетите. Хранителните системи в (пери) градските райони и страните с високи доходи имат по-висока степен на сложност, отколкото в селските райони и страните със средни доходи. Тази сложност се дължи главно на консумацията на преработени храни, които често не са произведени на местно ниво, но са получени от търговски обекти или градски пазари. Независимо от това, при диети с по-голям принос на преработени храни, ние очакваме и трите показателя за биологично разнообразие да останат валидна мярка за биологичното разнообразие на храните. В зависимост от практиките на обработка и обогатяване обаче, силата на връзката между показателите за биоразнообразие на храните и качеството на диетата може да се различава от настоящите констатации. Оправдана е по-нататъшна оценка на валидността и приложимостта на DSR при диети с по-голям принос на храни, получени от градските пазари, или на преработени храни.

Чувствителните към храненето интервенции за опазване на селското стопанство и екосистемите, особено тези, свързани с диверсификацията, очевидно имат неизползван потенциал за справяне с глобалния недостиг на глад и микроелементи (11). Мониторингът на приноса на видовете в диетата дава възможност за идентифициране на видове с най-голям потенциал за подобряване на диетата в различен местен контекст и осигурява допълнителна детайлност, за да се оцени значението на разнообразието на храните за гарантиране на качеството на диетата. Глобалните набори от данни като FAOSTAT идентифицират общите хранителни продукти или групи храни и не улесняват валоризацията на пълния набор от хранително биоразнообразие. В допълнение, международните усилия за продоволствена сигурност са насочени към производството на шепа основни храни (най-вече зърнени култури), за да отговорят на човешките енергийни нужди (6). Настоящото проучване предоставя доказателства за ролята на нестабилните храни както за приема на енергия, така и на микроелементи в селските райони. Идентифицирането на храни, консумирани на видово ниво, добавя информация, която подкрепя както инициативи за опазване, така и за устойчива хранителна система.

Благодарности

Изследването е финансирано от Изследователската програма CGIAR за земеделие за хранене и здраве (A4NH) (CRP). Следните източници финансираха проучвания, от които бяха използвани данните: Бенин: Министерство на външните работи на Финландия (проект FoodAfrica); Камерун и Еквадор: Фламандски междууниверситетски съвет; Конго: Фламандски междууниверситетски съвет, фонд „Леополд III“ за изследване и опазване на природата и Stichting Roeping; Шри Ланка: Глобално екологично съоръжение, Програма на ООН за околната среда, Организация по прехрана и земеделие и Bioversity International; и Кения и Виетнам: влажни тропици и A4NH CRP. R.R. получи грант от фондация „Даниел и Нина Карасо“ за изследване на чувствителни към храненето пейзажи. Финансистите на изследването не са играли роля в дизайна на проучването, събирането на данни, анализа или интерпретацията или писането на ръкописа. Съответният автор е имал пълен достъп до всички данни в проучването и е имал окончателна отговорност за решението да представи за публикуване.

Бележки под линия

↵ 1 C.L. и J.E.R. допринесе еднакво за тази работа.

Принос на автора: C.L., J.E.R., R.R. и C.T. проектирани изследвания; C.L. и J.E.R. извършени изследвания; J.E.R., G.K. и H.T.K. предоставени данни от Виетнам; D.P. предоставени данни от Еквадор; K.V., D.H. и D.R. предоставени данни от Шри Ланка; G.N.-B. предоставени данни от Бенин; P.V.D. предоставени данни от Демократична република Конго, Еквадор и Камерун; W.V. предоставени данни от Камерун; F.O.O. предоставени данни от Кения; C.T. предоставени данни от Демократична република Конго, Бенин, Кения и Камерун; J.E.R., P.K., P.V.D. и R.R. допринесоха с нови реактиви/аналитични инструменти; C.L., K.W.S., P.K., B.D.B. и R.R. анализираха данни; и C.L., J.E.R., K.W.S., P.K., P.V.D., K.V., D.P., W.V., G.K., D.H., F.O.O., G.N.-B., B.D.B., D.R., H.T.K., R.R. и C.T. написа вестника.

Авторите не декларират конфликт на интереси.