Eisenfumarat und Eisenpyrophosphat als Nahrungszusatzstoffe in Entwicklungsländern
Die Nützlichkeit von Eisenfumarat und Eisenpyrophosphat als Nahrungszusatzstoffe in Entwicklungsländern
Die Anreicherung von Lebensmitteln mit Eisen gilt in der Regel als der kostengünstigste Ansatz zur Vorbeugung von Eisenmangel. Eisen ist jedoch das Mineral, das Lebensmitteln am schwierigsten zuzusetzen ist. Wenn es als wasserlösliche, hoch bioverfügbare Verbindungen wie Eisensulfat hinzugefügt wird, katalysiert das lösliche Eisen schnell die Fettoxidation, was zu ranzigen Produkten führt. Außerdem können wasserlösliche Eisenverbindungen während der Lagerung und Lebensmittelzubereitung unzulässige Farbreaktionen hervorrufen. Daher sind Lebensmittelhersteller häufig gezwungen, wasserunlösliche Eisenverbindungen zur Anreicherung von Lebensmitteln zu verwenden, und Anreicherungsverbindungen wie elementares Fe-Pulver und Eisenpyrophosphat werden weit verbreitet zur Anreicherung von Getreidemehlen und Getreide für Kleinkinder verwendet. Diese Verbindungen lösen sich jedoch nie vollständig im Magensaft auf und werden meist weitaus schlechter resorbiert als Eisensulfat (Hurrell 1997). Andererseits löst sich Eisenfumarat, obwohl es in Wasser fast unlöslich ist, leicht im Magensaft und es wurde gezeigt, dass es bei gesunden westlichen Erwachsenen eine äquivalente Absorption wie Eisensulfat aufweist (Hurrell et al. 1989, 2000). Da es nicht wasserlöslich ist, verursacht es relativ wenige sensorische Probleme in den angereicherten Lebensmitteln und ist daher ein interessantes Nahrungsstärkungsmittel. Die Eisenabsorption aus Eisenfumarat ist bei europäischen Säuglingen nachweislich deutlich höher als aus Eisenpyrophosphat (Davidsson et al. 2000), und diese Verbindung wird derzeit zur Anreicherung von gemischten Getreidemehlen für Nahrungsmittelhilfeprogramme und kommerziellen Cerealien für Säuglinge in Europa verwendet. Basierend auf unserer jüngsten Studie an Kindern aus Bangladesch besteht nun jedoch die Sorge, dass kleine Kinder in Entwicklungsländern aufgrund der geringeren Magensäureproduktion möglicherweise nicht in der Lage sind, Eisenfumarat so gut aufzunehmen wie westliche Erwachsene (Davidsson et al. 2001a, Sarker et al Al. 2001, 2003). Es besteht eindeutig ein Bedarf, die Wirksamkeit von wasserunlöslichen Eisenverbindungen zu bewerten, um die Entwicklung von Eisenmangel/Eisenmangelanämie bei Säuglingen und Kleinkindern, die in Entwicklungsländern leben, zu verhindern. Das Ziel dieser Studie ist es, die Wirksamkeit von Eisenfumarat und Eisenpyrophosphat im Vergleich zu Eisensulfat als Nahrungsstärkungsmittel bei der Verhinderung der Entwicklung von Anämie/IDA bei Säuglingen und Kleinkindern aus Bangladesch zu bewerten (Teil I).
Eine mögliche Ursache für eine niedrige Magensäuresekretion in Bangladesch und vielen Entwicklungsländern ist eine Infektion mit Helicobacter pylori. Obwohl eine H.-pylori-Infektion keinen Einfluss auf die Resorption von Eisen(II)-fumarat bei Kindern zu haben schien, ist zu erwarten, dass die Auswirkungen einer chronischen H.-pylori-Infektion bei Erwachsenen aufgrund der Langzeitwirkung auf die Magenschleimhaut ausgeprägter sind, was zu einer reduzierten Magenschleimhaut führt Säureausstoß. Das andere Ziel der Studie ist daher die Beurteilung der Eisenaufnahme und der Magensäureabgabe bei erwachsenen Frauen im gebärfähigen Alter mit H. pylori-Infektion (Teil II).
Zweihundertvierzig nicht anämische Kinder (Hb > 105 g/L) werden randomisiert drei Studiengruppen zugeteilt; Eisen(II)-Fumarat, Eisen(III)-Pyrophosphat oder Eisen(II)-Sulfat (n=80 pro Gruppe) in Säuglingsnahrung auf Weizenmehl- und Kuhmilchbasis und wird 9 Monate lang gefüttert. Hämoglobin, Serumferritin und Transferinrezeptor werden zu Studienbeginn und nach 4,5 und 9 Monaten Intervention analysiert. Die Prävalenz von Anämie und Eisenmangel während und nach der Intervention zwischen den drei Gruppen wird verglichen (Teil I). Wir schlagen außerdem eine ergänzende Studie vor, um die relative Absorption von Eisenfumarat (relativ zu Eisensulfat) bei mit H. pylori infizierten und nicht infizierten erwachsenen bangladeschischen Frauen (jeweils 15) im Alter von 20 bis 40 Jahren mit IDA unter Verwendung der stabilen Isotopentechnik zu bestimmen zum Einbau stabiler Eisenisotope in Erythrozyten 14 Tage nach Verabreichung. Die Beurteilung der Magensäureproduktion wird ebenfalls durchgeführt. Eisengehalt und -resorption sowie die Beurteilung der Magensäureproduktion werden vor und nach der Therapie bei H. pylori-infizierten Frauen verglichen (Teil II). Es wird erwartet, dass die Ergebnisse dieser Studie Auswirkungen auf die Prävention und Behandlung von Eisenmangelanämie in Entwicklungsländern haben werden
Studienübersicht
Status
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Die Wirksamkeitsstudie wird die Fähigkeit von Eisenfumarat und Eisenpyrophosphat zur Vorbeugung von Anämie/IDA bei nicht anämischen Säuglingen/Kleinkindern aus Bangladesch im Vergleich zu Eisensulfat während eines 9-monatigen Fütterungsversuchs testen. Hämoglobin und Indikatoren für den Fe-Status (Ferritin und zirkulierender Transferrinrezeptor) und ein Akute-Phase-Reaktant (C-reaktives Protein) werden zu Studienbeginn sowie nach 4,5 und 9 Monaten Intervention überwacht.
Probanden Nicht anämische Säuglinge und Kleinkinder (6-24 Monate; n = 240) (Hb > 105 g/l) werden für die Studie aus der Bevölkerung von Nandipara, einer Stadtrandgemeinde in der Nähe der Stadt Dhaka, rekrutiert. Alle Kinder werden randomisiert einer von drei Studiengruppen zugeteilt; Eisenfumarat, Eisenpyrophosphat oder Eisensulfat (n = 80 pro Gruppe) und stratifiziert basierend auf einer H.-pylori-Infektion (basierend auf einem H.-pylori-Stuhlantigentest, positiv oder negativ) zu Studienbeginn. Alle Säuglinge/Kleinkinder werden am Ende der Studie erneut auf H. pylori-Infektion getestet.
Alle Eltern oder Erziehungsberechtigten werden umfassend über das Ziel und die Verfahren der Studie informiert, und von mindestens einem Elternteil/Erziehungsberechtigten pro Kind wird die Einverständniserklärung eingeholt.
Ausschlusskriterien Ausschlusskriterien sind Kinder mit Anämie (Hb
Probengröße:
Die Stichprobengröße basiert auf der erwarteten Anämieprävalenz nach der Intervention, d. h. Kinder mit Anämie nach 9-monatiger Einnahme von angereichertem Säuglingsbrei. Wir gehen davon aus, dass die Prävalenz der Anämie bei Säuglingen, die mit Eisensulfat angereichertes Getreide konsumieren, 10 % beträgt, bei Säuglingen, die mit Eisenfumarat angereichertes Getreide konsumieren, 30 % und bei Säuglingen, die mit Eisenpyrophosphat angereichertes Getreide konsumieren, 50 % Anämie. Um eine Differenz von 20 %-Punkten ((P1 - P2); Sulfat versus Fumarat und Sulfat versus Pyrophosphat) mit 95 %iger Konfidenz und Power = 0,80 zu erkennen, wird die Stichprobengröße auf 62 Säuglinge/Kleinkinder pro Gruppe berechnet.
Geht man von einer Abbrecherquote von etwa 25 % aus, werden wir 80 Säuglinge/Kleinkinder pro Gruppe rekrutieren, d. h. 240 nicht anämische Säuglinge/Kleinkinder.
Wir gehen von einer hohen Anämieprävalenz (70–80 %) in der Studienpopulation aus und müssen daher etwa 1000–1200 Kinder untersuchen.
Angereicherte Nahrung Jede Portion besteht aus 25 g Säuglingszerealien auf der Basis von Weizen- oder Reismehl und Kuhmilch (speziell für die Studie hergestellt; 9,3 mg Fe als Eisenfumarat, Eisenpyrophosphat oder Eisensulfat/25 g Trockenzerealien werden während der Herstellung hinzugefügt. Ascorbinsäure wird während der Herstellung in einem Molverhältnis von 3:1 relativ zu hinzugefügtem Fe hinzugefügt. Angereicherte Cerealien für Säuglinge werden von medizinischem Personal unter strenger Aufsicht des Studienarztes/der Prüfärzte verabreicht, eine Portion pro Tag, 6 Tage pro Woche. Die Aufnahme wird wöchentlich überwacht und bei Bedarf an 7 Tagen pro Woche gefüttert, um die Tage auszugleichen, an denen das Kind krank oder abwesend war.
Die angereicherte Nahrung liefert die empfohlene Nährstoffaufnahme von Eisen für Säuglinge im Alter von 7 bis 12 Monaten gemäß WHO/FAO 2002 (im Druck; siehe PAHO/FNP/USAID-Konsultation 2001) pro Portion, d. h. 9,3 mg Fe. Angereicherte Cerealien für Säuglinge werden 9 Monate lang einmal täglich an 6 Tagen in der Woche gefüttert.
Ernährungsinformationen durch vereinfachte Fragebögen zur Häufigkeit von Lebensmitteln (SFFQ), validiert und derzeit vom Bangladesh Integrated Nutrition Project (BINP) verwendet, werden ebenfalls zweimal im Monat eingeholt. Anthropometrische Messung z.B. Gewicht, Größe und mittlerer Oberarmumfang (MUAC) werden zu Studienbeginn, nach 4,5 Monaten und nach 9 Monaten der Intervention gemessen.
Alle Eltern oder Erziehungsberechtigten werden umfassend über das Ziel und die Verfahren der Studie informiert, und von mindestens einem Elternteil/Erziehungsberechtigten pro Kind wird die Einverständniserklärung eingeholt. Alle anämischen Säuglinge/Kleinkinder (die während der Screening-Studie diagnostiziert wurden) werden gemäß der Standardbehandlungspraxis bei ICDDR.B mit medizinischem Fe behandelt; (Eisensulfattropfen; (2 mg Fe/kg KG/d) für 2 Monate. Säuglinge/Kleinkinder mit Anämie im Alter von 4,5 und 9 Monaten (Wirksamkeitsstudie) werden mit medizinischem Fe (Eisensulfat-Tropfen; (2 mg Fe/kg KG/d) für 2 Monate behandelt und von der Studie ausgeschlossen. Medizinisches Fe wird von medizinischem Personal verabreicht.
Hakenwurminfektionen sind in dieser Gemeinde nicht weit verbreitet, aber alle an der Studie teilnehmenden Kinder werden bei jeder Blutentnahme auf eine Hakenwurminfektion untersucht. Infizierte Kinder werden zweimal (im Abstand von 2 Wochen) mit einer Einzeldosis von 400 mg Albendazol behandelt, aber nicht von der Interventionsstudie ausgeschlossen.
Blutanalyse Venöse Blutproben werden während der Screening-Studie entnommen (2 ml in EDTA-behandelten Röhrchen), um nicht anämische Säuglinge/Kleinkinder zu identifizieren, sowie zu Studienbeginn und nach 4,5 und 9 Monaten der Intervention. Hb wird unter Verwendung der Cyanomethämoglobin-Methode (Sigma-Kit, Sigma, St. Louis, MO) analysiert. Plasma-Ferritin und Plasma-zirkulierender Transferrin-Rezeptor werden durch ELISA-Technik unter Verwendung kommerzieller Kits während der anfänglichen Screening-Studie (Ramco, Houston, TX) gemessen. Proben, die zu Studienbeginn und nach 4,5 und 9 Monaten Intervention entnommen wurden, werden am KUMC auf Plasma-Ferritin und den im Plasma zirkulierenden Transferrinrezeptor durch ELISA-Assays auf Basis von monoklonalen Antikörpern (Flowers et al. 1986)/doppelten monoklonalen Antikörpern (Flowers et al. 1989) analysiert. . Plasmaproben werden am KUMC auch auf C-reaktives Protein (CRP) analysiert. CRP wird als Akute-Phase-Reaktant überwacht. Dr. Cook und Ms. Flowers entwickeln derzeit eine monoklonale ELISA-Technik für CRP, die in dieser Studie verwendet wird. Kommerzielle Qualitätskontrollmaterialien (DiaMed, Cressier sur Morat, Schweiz, Sigma und Ramco) werden zusammen mit allen auf Hb und Ferritin analysierten Probenserien analysiert.
Lebensmittelanalyse Säuglingszerealien werden nach Mineralisierung durch Mikrowellenaufschluss (MLS 1200) unter Verwendung einer HNO3/H2O2-Mischung unter Verwendung von Standardaddition durch elektrothermische/Flammen-Atomabsorptionsspektroskopie (SpectrAA 400, Varian, Mulgrave, Australien) auf Fe und Calcium (Ca) analysiert Technik zur Minimierung von Matrixeffekten. Der Phytinsäuregehalt wird durch HPLC-Technik bestimmt (Sandberg & Ahderinne 1986, Sandberg et al. 1989
Kotproben; Screening auf H. pylori-Infektion und Hakenwurminfektion Stuhlproben werden gesammelt und mit einem neu entwickelten Enzymimmunoassay (EIA) auf das Vorhandensein von H. pylori-Antigen (HpSA) getestet. Ein kommerzieller polyklonaler Kit (H. pylori-Antigen-EIA; Cat# 740096, Novitech, Freiburg, Deutschland) verwendet werden. Der HpSA-Test hat sich als sensitiv (>80 %) und spezifisch (>95 %) für den Nachweis einer H.pylori-Infektion erwiesen (Braden et al. 2000, Vakil et al. 2000, Sarker et al. persönliche Mitteilung 2003) . Stuhlproben werden auch auf das Vorhandensein von Parasiteneiern unter Verwendung von mikroskopischer Standardtechnik untersucht.
Statistik-ANOVA wird verwendet, um Variablen innerhalb jeder Studiengruppe sowie zwischen den 3 Studiengruppen zu vergleichen. Ergebnisse mit signifikantem F-Verhältnis (S
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Phase
- Phase 1
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Studienberechtigte Geschlechter
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Kinder von 9-24 Monaten
- Kinder ohne Anämie (Hämoglobin über 10,5 g/l)
Ausschlusskriterien:
Ausschlusskriterien sind:
- Kinder mit Anämie (Hb
- Die Kinder mit Ausschlusskriterien werden angemessen behandelt oder bei Bedarf an ein geeignetes Gesundheitszentrum zur Behandlung überwiesen.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Verhütung
- Zuteilung: Zufällig
- Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
- Maskierung: Vervierfachen
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
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Aktiver Komparator: 1
Eisenfumarat mit Eisensulfat
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9,3 mg einmal täglich, 6 Tage pro Woche, für 9 Monate
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Aktiver Komparator: 2
Eisenpyrophosphat mit Eisensulfat
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9,3 mg einmal täglich, 6 Tage pro Woche, für 9 Monate
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Placebo-Komparator: 3
Eisensulfat
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9,3 mg einmal täglich, 6 Tage pro Woche, für 9 Monate
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Zeitfenster |
|---|---|
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Eisenstatus (Hämoglobin, Serum-Feritin, Serum-Transferin-Rezeptor)
Zeitfenster: 24 Monate
|
24 Monate
|
Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Zeitfenster |
|---|---|
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Ernährungszustand und Morbidität
Zeitfenster: 24 Monate
|
24 Monate
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Mitarbeiter und Ermittler
Ermittler
- Hauptermittler: Shafiqul Alam Sarker, MD, Ph.D., International Centre for Diarrhoeal Disease Research, Bangladesh
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Schätzen)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Schätzen)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
- 2002-009
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird
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