栄養強化されたジャガイモからの鉄と亜鉛のバイオアベイラビリティ

研究の種類と人口 ペルーのワンカベリカで行われる、自然にバイオ強化されたジャガイモの二重盲検無作為化試験。 Huancavelica 市に住む 18 歳から 45 歳までの約 100 人の女性と 80 人の男性が募集されます。

ETHICS アプリケーションは、ノリッジ (英国) のイースト アングリア大学医学健康学部 (FMH) の研究倫理委員会 (REC) およびペルーの Instituto de Investigacion Nutricional (IIN) の REC によって提出され、承認されました。

すべての参加者は、すべての手順について十分に知らされ、質問をしたり、参加者が必要とする詳細情報を入手したりする機会が与えられます。

手順（血液サンプル、尿サンプル、人体測定、食事リコール）は、最初のスクリーニングに参加することに同意した個人に説明され、参加者は最初の同意書に署名するよう求められます。

鉄の研究のための具体的な方法 (第 1 相) サンプル サイズ この研究では、プロトコルを順守しない 33% の女性を考慮して、合計 30 人の女性を登録し、最終的なサンプル サイズを 20 人にする必要があります。 調査員は、調査員が約 100 人の女性をスクリーニングする必要があるかもしれないと見積もっています。

栄養状態 スクリーニングの一環として、すべての潜在的な候補者は、標準化された機器を使用して計量および測定されます。

身体活動の測定 すべての参加者は、身体活動 (動き) を 3 次元で測定するアクティグラフ (3 軸加速度計) を使用するよう求められます。

血液サンプル 適切に訓練された研究チームのメンバーは、フェリチン、ヘモグロビン、および CRP を測定するために静脈血サンプル (ヘパリンを含む試験管に約 6 ml) を収集します (スクリーニングおよびさらに 3 回: ベースライン、初日から 16 日および 40 日後)ジャガイモの摂取量）。

尿サンプル 参加者は、テストストリップを使用して妊娠検査を実施するために、尿サンプル (30ml) を提供するよう求められます。

社会人口学的調査と食料安全保障調査 調査員は、社会経済調査を含め、ELCSA 食料安全保障アンケートの両方が、登録されたすべての参加者に適用されます。

研究手順 スクリーニングおよび包含および除外基準の改訂の結果、および以下の情報および参加者が鉄の研究同意書を理解していることの確認に従って、被験者は参加に招待されます。 同意した参加者は、2 種類のジャガイモ (生物強化 A または非 B) のいずれかを消費するようにランダムに割り当てられます。 最初のジャガイモの種類は最初の 2 週間 (1 日目から 12 日目) に与えられ、2 つ目のシーケンスは 15 日目から 26 日目の間に与えられます (どちらの場合も土曜と日曜の週末を除く)。 じゃがいもは水で調理し、つぶして提供します。

血液サンプルは 5 回採取されます。次に、参加者が最初のタイプのジャガイモを食べる前の1日目、2番目のタイプのジャガイモを食べる前の15日目、両方のタイプのジャガイモをすべて食べた後の26日目、およびすべてのジャガイモを食べた2週間後の40日目に.

ジャガイモの消費量 各参加者には、500 g のジャガイモが 250 g の 2 つの部分に分けて提供されます。 各参加者は、割り当てに応じて、0.3 mg の 57FeSO4 (ペルアニタ ポテト) または 0.3 mg の 58FeSO4 (バイオ強化ポテト) を 50 ml の蒸留水で希釈して摂取します。お食事。 さらに、各参加者には 200 ml の蒸留水が提供されます。 アイソトープは ETH (チューリッヒのスイス連邦工科大学) から提供されます。 さらに、研究者が使用する同位体は安定同位体です。つまり、参加者は環境に自然に存在するため、リスクはありません。

安定同位体を使用した鉄の測定のための生物学的サンプルの収集 血液サンプルは、前述のように介入期間を通じて収集され、標準的な操作手順に従ってチューリッヒの ETH に送られます。 参加者は、この調査研究の目的で、ペルー国外へのサンプルの転送と使用について通知を受け、同意を提供します。 サンプルは匿名化され、個人を特定できるデータとともに転送されることはありません。

処理に関しては、サンプルを NO3 と H2O2 と混合し、マイクロ波で消化した後、交換陰イオンクロマトグラフィーと溶媒 (希釈剤) を使用して血液マトリックスから鉄を分離するか、蒸留を使用して溶媒から抽出します。

同位体は、プラズマ結合誘導型マルチコレクター質量分析計 (Neptune; Thermo Finnigan) を使用して分析されます。 標識された鉄同位体 57Fe および 58Fe の量は、両方のタイプのジャガイモの消費が完了してから 14 日後に測定されます。 （吸収の）計算は、体重、身長、および被験者の測定されたヘモグロビン濃度に基づいて推定された被験者の血液量を考慮して行われます（最初と最後の血液サンプルの平均を考慮して）。 計算は、モノ同位体マーカーではなく鉄同位体マーカーの係数として考慮した同位体希釈の原理に基づいています8。 吸収された割合を計算するために、研究者は吸収された鉄の 80% の取り込みを仮定します。

亜鉛研究の具体的な方法 (フェーズ 2) サンプルサイズ この研究では、40 人の女性のサンプルサイズが必要です。 これにより、最終的に合計 24 人の女性に到達するために 40% の損失が可能になります。

手順 スクリーニングの結果に従って、参加者がすべての選択基準を満たしていることを確認した後、除外基準の参加者は研究の亜鉛部分に参加するよう招待されません。 この参加者には、読むための2番目の同意書が与えられ、同意して署名した人は研究に参加するよう招待されます。

受け入れた人は、いずれかの種類のジャガイモ (生物強化 A または B なし) を食べるようにランダムに割り当てられます。 すべての参加者には両方の種類のポテトが与えられますが、順序は異なります。このようにして、各参加者は自分でコントロールできます。 最初の種類のジャガイモは、研究への参加が承認された後、1 日目に与えられ、この部分の同意書を受け入れて署名した後: (消費プロトコルと 2 番目の種類は 29 日後に食べられます (ジャガイモの種類の順序)ランダムに割り当てられます）。

治験責任医師は、8 時間 (食物) および 6 時間 (液体) の絶食後、登録および 1 日目と 29 日目 (参加者がジャガイモを食べる日) の 3 つの機会に血液サンプルを採取します。

研究測定人体測定 スクリーニングの一環として、すべての潜在的な候補者は、標準化された機器を使用して体重測定および測定されます。 体重とBMIに応じて、調査官は参加者が資格があるかどうかを決定します.

同意した参加者は、静脈血サンプル (ヘパリンを含む試験管に約 10 ml) を提供するよう求められます。 血液サンプルから血漿および濃縮赤血球を採取し、18℃未満で保存します。

尿サンプル 同意した参加者は、妊娠検査を実施するためのスクリーニング段階の一環として、尿サンプル (30ml) を提供します。 1、3、4、5、6、7、29、32、33、34、35、36日目に、研究者は尿サンプルを収集して亜鉛含有量を分析します。 研究者は毎日、朝 (朝の 7 時から 12 時の間) に 100ml の尿を採取する必要があります。

じゃがいもの摂取量 500g×2回で計1000gのじゃがいもを被験者に与える。 最初の部分は、参加者が断食している間 (少なくとも食事で 8 時間、飲み物で 6 時間)、2 回に分けて (それぞれ 250 g) 与えられます。 参加者が最初の 250 g のサービングを食べたとき、被験者は 50 ml のボトル入りの水で希釈された 0.25 mg の 67Zn を受け取り、次に参加者はポテトの 2 回目のサービングを受け取ります。 2 時間後、参加者は 50 ml のボトル入り飲料水で希釈された 70Zn (200 ug) の静脈内注入を受けます。 さらに 2 時間後、参加者は次の 2 サービングのジャガイモを受け取り、以前と同様に、最初のサービングの後、参加者は 50 ml のボトル入り飲料水で希釈した 0.25 mg の 67Zn を受け取ります。 この期間中、およびジャガイモの 2 回目の摂取から 3 時間後、被験者は、参加者に提供される水を除いて、いかなる食物も液体も摂取しません。 各被験者は、各食事で 200 ml の水を受け取り、食事の間に 200 ml の水を受け取ります。 現在、同位体を使用することは、亜鉛の吸収を測定するための最良の方法です. さらに、使用される同位体は安定同位体であり、参加者は環境に自然に存在し、リスクはありません。 ジャガイモの最後の部分を食べた後、少なくとも 3 時間は食べ物や飲み物を摂取してはいけません。

亜鉛の測定のための血液サンプル 調査員は合計 3 つの血液サンプルを採取します。 安定同位体による吸収 (29 日目) 採取された血液サンプルはチューリッヒの ETH に送られます。 ETH は、亜鉛の CRP の分析を行います。 CRPはELISAキットを使用して測定されます。 血漿亜鉛濃度は、誘導プラズマ結合質量分析法によって測定されます。

安定同位体を使用した亜鉛の測定のための尿サンプル 尿のサンプルは、凍結乾燥を使用して濃縮され、イオン交換によってマスターマトリックスから分離された HNO3 と亜鉛の混合物を使用して、電子レンジ (MLS-Turbowave; MLS GmbH) で分解されてミネラル化されます。クロマトグラフィー。 研究者は、サンプルの調製に超高純度の酸を使用します。

亜鉛吸収の測定 血液および亜鉛同位体組成は、ETH Human Nutrition Laboratory で 2 回分析されます。 尿サンプルは、HNO3 と H2O2 の混合物を使用してマイクロ波分解 (MLS-ETHOS plus; MLS GmbH) によってミネラル化され、イオン交換クロマトグラフィーによってサンプルマトリックスから分離された亜鉛が使用されます (Wegmuller et al 2014)。 サンプルの調製に使用されるすべての酸は超高純度です。 70Zn:66Zn および 67Zn:66Zn 同位体比を測定し、高解像度二重集束磁場セクター フィールド マルチコレクター誘導結合プラズマ質量分析計 (Finnigan Neptune; Thermo Electron) を使用して、尿サンプル中の 70Zn および 67Zn 濃縮を決定します。 12 試験食からの 67Zn 用量の部分吸収は、経口から静脈内投与を使用して計算されます。 フリエルらによって説明された原則に従って、尿サンプルのスポットに適用されるトレーサー比率法。

7 日間の食物記録 7 日間に食べたすべての食物を登録する方法を使用して、研究者は 1 週間 (土日を含む) に食べたすべての食物に関する情報を得ることができます。 これを達成するために、調査員は被験者に、消費したすべての食品、食品の準備の詳細、および参加者が食べたり飲んだりしたすべての飲み物（水を含む）の記録を作成するよう依頼します. 参加者は、食べ物や飲み物が消費された食事と、それを食べるのにかかった時間（朝食、昼食、夕食、食事の間（軽食））、およびその日の各時間に食べた量に注意する必要があります. これを行うために、調査員は被験者に消費/食事を記録し、食べたすべての食べ物の写真を撮るためのタブレットを渡します.

影響評価に固有の方法 食事摂取量、血清フェリチン、および鉄のバイオアベイラビリティに関するデータは、2 つのモデリング アプローチに使用されます。 まず、研究者は障害調整寿命 (DALY) 法を適用します。これは、栄養強化作物の栄養と健康への影響を推定する適切な方法です。 これは、CIP と IIN が共同で開発した、じゃがいもからの鉄と亜鉛のバイオアベイラビリティに関する仮定を行ったモデルに基づいています。 第二に、研究者は習慣的な鉄摂取量、血清フェリチン濃度、計算された鉄の生理的必要量に関するデータを使用して、ヨーロッパ、アンデス高地地域、およびより一般的には低中所得国における食事中の鉄のバイオアベイラビリティを推定するモデルを適応させます。