Intervention i at minimere eksponeringen af ​​aflatoksiner og fumonisiner til børn gennem mad og amning i Tanzania

Undersøgelsessteder, udvælgelseskriterier og indstillinger:

Denne undersøgelse blev udført i tre forskellige agro-økologiske zoner (AEZ) i Tanzania; disse er det nordlige højland, det sydvestlige højland og det østlige lavland. For hver zone blev der målrettet udvalgt et majsproducerende distrikt, primært til hjemmeforbrug, Hanang'-distriktet repræsenterer det nordlige højland, Kilosa-distriktet repræsenterer det østlige lavlandsområde, og Rungwe repræsenterer det sydvestlige højland. For hvert distrikt, ti landsbyer; fem interventioner og fem kontroller blev tilfældigt udvalgt. Fra hver landsby blev 10 husstande udvalgt. Husholdningernes udvælgelseskriterium skulle være en lokal majskultivarer/avler, kapacitet til at opbevare majs i perioden mindst fem til seks måneder efter høst og have en ammende mor til et barn under 8 måneder. Derfor er i alt 300 husstande; 100 udvalgte fra hvert af distrikterne var involveret i undersøgelsen. De tre distrikter er hver opdelt i en division, afdelinger og landsbyer. En landsby er den laveste administrative enhed og betragtes som en geopolitisk enhed og intakt social gruppe. Det har en lokal myndighed og udvalg. Hver landsby har en landbrugsudvidelsesmedarbejder, som er statsansat under den lokale regeringsmyndighed. Udvidelsestjenesterne omfatter levering af landmænd med viden, information, erfaringer og teknologier, der er nødvendige for at øge og opretholde produktiviteten og for forbedret velvære og levebrød.

Design:

Undersøgelsen brugte et Cluster Randomized Controlled Trial. Landsbyer blev tilfældigt tildelt enten interventions- eller kontrolundersøgelsesgrupperne. Interventionens varighed var 6 måneder. Kontrolgruppen modtog fortsat rutineprægede landbrugsudvidelsestjenester om god praksis for håndtering af afgrøder, en landbrugsudvidelsestjeneste til landmænd, der regelmæssigt tilbydes af landsbyens landbrugsudvidelsesmedarbejder på landsbyniveau. Udvidelsestjenesterne omfatter levering af landmænd med viden, information, erfaringer og teknologier, der er nødvendige for at øge og opretholde produktiviteten, undgå fordærvelse af afgrøder under opbevaring for at forbedre velvære og levebrød. Interventionsgruppen modtog post-harvset interventionspakke ud over den rutinemæssige landbrugsuddannelse.

Rekruttering:

En måned før høst blev spædbørn under 8 måneder rekrutteret fra registret over fødsler på børne- og reproduktive sundhedsklinikker i hver landsby. Spædbørn under 8 måneder blev identificeret ved hjælp af deres registreringsnummer og fødselsdato. I Tanzania bliver alle spædbørn født på klinikker registreret kort efter fødslen. Ved hjemmelevering sker tilmelding den dag, barnet bringes til klinikken til vaccination. Ved tilmeldingen tildeles hvert barn et registreringsnummer og barnets oplysninger herunder fødselsdato og fødselssted noteret. Inklusionskriterier skulle være et ammende spædbarn i alderen 0-8 måneder på rekrutteringstidspunktet, forældrene skal være lokalt bopæl, majsavler og kapacitet til at opbevare majs i perioden mindst seks måneder efter høst. Et udelukkelseskriterium var abnormiteter, der svækkede fodring eller fysiske vækstmålinger af et spædbarn.

Etiske overvejelser:

Ansøgning om etisk godkendelse blev indgivet til National Institute of Medical Research i Tanzania. Lokale myndigheders ernæringseksperter, fastboende sygeplejersker og sociologer var involveret i denne undersøgelse. Med hjælp fra landsbyens ledere blev mødre til de berettigede spædbørn bedt om at samles på en nærliggende sundhedsfacilitet eller skole for at holde uformelle møder. Under møderne blev formålet med forskningen, brugen af ​​resultaterne, fordelene ved forskningen for dem og den procedure, der blev brugt til at udvælge dem, forklaret, og deres formelle samtykke blev søgt. Mødre fik også skriftlige formularer med samme information. For de mødre, der ikke kunne læse og skrive, læste den fastboende sygeplejerske samtykkeskemaet og bad dem om deres mundtlige samtykke. For de mødre, der gav deres mundtlige samtykke, skrev den lokale sygeplejerske hendes/hans navn på samtykkeerklæringen og underskrev den som vidne.

Intervention:

Den udviklede interventionspakke efter høst bestående af 5 komponenter, nemlig 1) håndsortering, 2) tørring af overfladen, 3) korrekt tørring 4) påføring af insekticid, 5) afskalning blev udarbejdet og diskuteret blandt kommunale landbrugsarbejdere. De gav senere vejledning til landmænd, forklarede interventionsstrategien og demonstrerede forskellige teknikker inkluderet i pakken. Landmændene fik retningslinjer for, hvordan de skulle anvende den udviklede pakke. Kommunikationssproget under interventionen var Kiswahili, et skriftligt og talt sprog i landet.

Komponent 1: Håndsortering

Adskillelse af beskadiget/inficeret majskerne og -kolber fra sundhedsmæssig normal hjælper med at reducere spredning af skimmelsvamp under opbevaring. Landmænd blev vist, hvordan man identificerer beskadigede majskerner, og som er synligt muggen. De blev opfordret til at fjerne og kassere mugne og beskadigede majskerner før opbevaring.

Komponent 2: Tørringspraksis

Majs spredes almindeligvis på den bare jord til soltørring, hvilket gør dem modtagelige for fugt, svampeforurening fra jorden og vanskelige at samle i tilfælde af uventet regn. Landmændene blev uddannet i korrekt tørringspraksis, der inkluderer tørring af majs på måtter. Vi forsynede interventionsgruppen med tørremåtterne.

Komponent 3: Korrekt soltørring

Ufuldstændig soltørring efterlader restfugtighed i majsen under opbevaring. Majs bør tørres på en sådan måde, at fugtighedsniveauerne er lavere end dem, der kræves for at understøtte skimmelvækst under opbevaring (generelt mindre end 13%). Dette er nødvendigt for at forhindre yderligere vækst af en række svampearter, der kan være til stede på friske korn. Landmænd blev vist, hvordan man bedømmer fuldstændigheden af ​​soltørring ved at anvende "salt- og flasketeknikken"; med denne teknik lægges salt og majskorn sammen i den gennemsigtige glasflaske og rystes derefter i ca. 5 minutter, hvis salt klæber på flaskens vægge og på majskornoverfladen, indikerer det, at det rigtige fugtindhold ikke er opnået , når der ikke er noteret klæbrighed, indikerer det fuldstændigheden af ​​tørringen. Teknikken blev valideret i laboratoriet.

Komponent 4: Anvendelse af insekticider

En af de vigtigste faktorer, der påvirker dannelsen af ​​mykotoksiner, er tilstedeværelsen af ​​insekter i lagerfaciliteter, som producerer fugt via metabolisk aktivitet og spreder svampesporer. Dette kan minimeres ved brug af egnede, registrerede insekticider og fungicider. Landmændene blev forsynet med pakker med insekticider. Forklaringer på anvendelsen af ​​insekticider blev givet til landmænd i henhold til brugsanvisningen for et bestemt insekticid.

Komponent 5: Afskalning

Mykotoksiner er sandsynligvis mere koncentrerede i de ydre dele (hovedsæk og embryo) af majskornet, således at fjernelse af disse dele vil resultere i en reduktion af toksinniveauet i majs. Betydningen af ​​afskalning blev forklaret til landmændene og blev opfordret til at afskalle majs før formaling.

Dataindsamling og måling af virkningen af ​​interventionspakken:

Samling af prøver:

Majskornprøver beregnet til konsum blev indsamlet ved høst og seks måneder efter høst, mens der blev taget prøver klar til at tilberede majsmel og modermælk seks måneder efter høst. Alle prøver blev transporteret til Tanzania Food and Drugs Authority i Dar es Salaam til laboratorieanalyse. Majskorn blev fint formalet før analysen. Der blev udarbejdet og udfyldt et informationsblad for prøver fra hver husstand for at indsamle alle oplysninger om praksis efter høst.

Kostvurdering:

En undersøgelse af madindtagelse blev udført mellem fem til seks måneder efter høst. Replikaer, 24-timers kosttilbagekaldelsesteknik blev brugt til at estimere mængden af ​​majsbaseret mad indtaget af spædbørn og mødre. To besøg med et interval på 1 til 2 uger blev foretaget i hjemmet for hvert af spædbørnene. Ud over 24 kosttilbagekaldelser blev der udgivet et spørgeskema om madhyppighed for at få information om hyppigheden af ​​forbrug af majs om ugen og andre fødevarer, der almindeligvis indtages af moderen og barnet. Et spørgeskema, der tidligere blev brugt af andre forskere i samfund i Tanzania, som har madforbrugsvaner, der ligner samfundene i vores undersøgelses område, blev brugt. Mængden af ​​majsmel indtaget af et spædbarn fra en tynd (Uji) eller stiv (ugali) grød vil blive vurderet ved hjælp af Lucille-fødevareindtagelsessoftwaren fra Gent Universitet. Dette vil også blive udført i overensstemmelse med mængden af ​​forbrugt mad og madlavningsteknikkerne beskrevet i Tanzanias fødevaresammensætningstabeller. Modermælksindtagelse vil blive estimeret som dokumenteret af United State Environmental Protection Agency (US-EPA, 2011).

Antropometrisk måling:

Hvert barns vægt og fødselsdato blev hentet fra hans eller hendes klinikkort eller et fødselsregister på lokale sundhedsklinikker.

Mykotoksinanalyse:

Kemikalie og reagens: Aflatoksiner i alt, aflatoksin M1 og Fumonisins standarder. Acetonitril, eddikesyre og methanol af HPLC-kvalitet, methanol, HCL, KOH, BORAX, OPA.

Aflatoksin B1, B2, G1 og G2 blev bestemt i majsen i overensstemmelse med metoden beskrevet af Stroka et al (2000). Det blev ekstraheret og renset ved hjælp af AflaStar immunoaffinitetssøjle (AIC), AFM1 blev analyseret i modermælk som beskrevet af (Magoha et al. 2014) ekstraheret og renset ved hjælp af immunoaffinitetskolonne for AFM1 (AFLAPREP M) og fumonisinanalyse i modermælk og majsmel blev analyseret som beskrevet af henholdsvis (Magoha et al. 201a) og (Sydenham et al. 1992), i begge tilfælde blev prøver ekstraheret og renset ved hjælp af SAX-søjle, ekstraktet blev tørret under nitrogen og rekonstitueret med ACN:H20 (1:1) ), og derivatisering blev udført af OPA. Kvantificering af alle toksiner blev udført ved anvendelse af HPLC med RF-10AXL detektor.

Eksponeringsvurdering og risikokarakterisering:

Børns eksponering for mykotoksiner vil blive vurderet ved at kombinere majsforbrugsdata med forureningsdata fra analyserne. Eksponeringen vil blive vurderet individuelt ved hjælp af individuelle forbrugsdata og kropsvægt (bw) for hvert spædbarn i henhold til følgende formel:

Ei,j = Ci x Lj/Bwi

Hvor Ei,j er eksponeringen for forureningen j (μg/kg lgv/dag) for forsøgspersonen i, Ci, er forbrugsniveauet for majsen i forsøgspersonen i (kg/dag, Lj er niveauet af forurenende stof j in majsen (μg/kg), BWi er individets kropsvægt i (kg). Den individuelle eksponering for hvert mykotoksin vil blive sammenlignet med den sundhedsbaserede vejledende værdi (TDI, PMTDI eller PTWI), og børnesatsen, der overstiger den sundhedsbaserede vejledende værdi, vil blive beregnet med 95 % konfidensintervallet.

Datahåndtering og statistisk analyse:

Data vil blive indtastet dobbelt i Epipdata 3.1 (Odense Danmark). Dataanalyse vil blive udført i SPSS version 16.0 til Windows. Statistisk signifikans vil blive sat til P<0,05 for alle tests. Chi square test vil blive brugt til at bestemme sammenhængen mellem håndteringspraksis efter høst af majs og fumonisiner og aflatoksinindhold i majs og modermælk og eksponering for spædbørn.