생물강화 감자의 철분 및 아연 생체이용률

연구 유형 및 모집단 페루 Huancavelica에서 천연 생물 강화 감자에 대한 이중 맹검 무작위 시험. Huancavelica시에 거주하는 18~45세의 여성 100명과 남성 80명을 모집합니다.

ETHICS 신청서는 Norwich(영국)에 있는 East Anglia 대학 의학 및 건강 학부(FMH)의 연구 윤리 위원회(REC)와 페루의 Instituto de Investigacion Nutricional(IIN)의 REC에 의해 제출되고 승인되었습니다.

모든 참가자는 모든 절차에 대해 충분히 알게 되며 질문을 하고 참가자가 요구하는 추가 세부 정보를 받을 수 있는 기회가 주어집니다.

1차 검진 참여에 동의한 개인에게 절차(혈액, 소변, 인체 측정, 식이 회상)를 설명하고 1차 동의서에 서명하도록 합니다.

철분 연구를 위한 특정 방법(1단계) 샘플 크기 이 연구는 프로토콜을 준수하지 않는 33%가 20명의 여성이라는 최종 샘플 크기에 도달할 수 있도록 총 30명의 여성을 등록해야 합니다. 조사관은 조사관이 약 100명의 여성을 검사해야 할 수도 있다고 추정합니다.

영양 상태 스크리닝의 일환으로 모든 잠재적 후보자의 체중을 측정하고 표준화된 장비를 사용하여 측정합니다.

신체 활동 측정 모든 참가자는 신체 활동(움직임)을 3차원으로 측정하는 액티그래프(3축 가속도계)를 사용하도록 요청받습니다.

혈액 샘플 적절한 훈련을 받은 연구 팀 구성원이 페리틴, 헤모글로빈 및 CRP를 측정하기 위해 정맥혈 샘플(헤파린이 포함된 테스트 튜브에 약 6ml)을 수집합니다(선별 및 3회 추가: 기준선, 첫날 후 16일 및 40일). 감자 섭취량).

소변 샘플 참가자는 테스트 스트립을 사용하여 임신 테스트를 수행하기 위해 소변 샘플(30ml)을 제공해야 합니다.

사회인구학적 및 식량안보 조사 조사관은 사회경제적 조사를 포함할 것이며 ELCSA 식량안보 설문지는 등록된 모든 참가자에게 적용될 것입니다.

연구 절차 포함 및 제외 기준의 선별 및 수정 결과와 참가자가 철 연구 동의서를 이해했다는 정보 및 확인에 따라 피험자가 참여하도록 초대됩니다. 동의한 참가자는 무작위로 두 종류의 감자(생물강화-A 또는 비-B) 중 하나를 소비하도록 지정됩니다. 첫 번째 감자 품종은 처음 2주 동안(1-12일), 두 번째는 15-26일 사이에 제공됩니다(두 경우 모두 토요일과 일요일을 제외한 주말). 감자는 물에 익혀 으깬 상태로 제공됩니다.

혈액 샘플은 5회에 걸쳐 채취됩니다. 1) 제외 및 포함 기준 준수 여부를 확인하기 위한 스크리닝 시; 참가자가 첫 번째 유형의 감자를 먹기 전 1일, 두 번째 유형의 감자를 먹기 전 15일, 감자 유형을 모두 먹은 후 26일, 감자를 모두 먹은 지 2주 후 40일에.

감자 섭취 각 참가자에게는 500g의 감자가 각각 250g씩 두 부분으로 나누어 제공됩니다. 각 참가자는 할당량에 따라 0.3mg의 57FeSO4(Peruanita 감자) 또는 0.3mg의 58FeSO4(생물 강화 감자)를 증류수 50ml에 희석하여 참가자가 감자를 먹는 동안 마셔야 합니다. 식사. 또한 각 참가자에게는 마실 수 있는 증류수 200ml가 제공됩니다. 동위원소는 ETH(취리히에 있는 스위스 연방 공과대학)에서 제공할 것입니다. 또한 조사자가 사용할 동위 원소는 안정 동위 원소입니다. 즉, 참가자는 환경에 자연적으로 존재하므로 위험을 초래하지 않습니다.

안정 동위 원소를 사용하여 철분 측정을 위한 생물학적 샘플 수집 혈액 샘플은 이전에 설명한 개입 기간 동안 수집되며 표준 운영 절차에 따라 취리히의 ETH로 보내집니다. 참가자는 본 연구의 목적을 위해 샘플을 페루 외부로 이전하고 사용하는 것에 대해 통보를 받고 동의를 제공할 것입니다. 샘플은 익명으로 처리되며 개인 식별 데이터와 함께 전송되지 않습니다.

처리 측면에서 샘플은 NO3 및 H2O2와 혼합되고 전자레인지에서 소화된 다음 음이온 교환 크로마토그래피 및 용매(희석제)를 통해 혈액 매트릭스에서 철분을 분리하거나 증류를 사용하여 용매에서 추출합니다.

플라즈마 결합 유도 다중 수집기 질량 분석기(Neptune; Thermo Finnigan)를 사용하여 동위원소를 분석할 것입니다. 표지된 철 동위원소 57Fe 및 58Fe의 양은 두 종류의 감자를 모두 섭취한 후 14일 후에 측정됩니다. (흡수량의) 계산은 체중, 키를 기준으로 피험자가 추정한 혈액량 및 측정된 헤모글로빈 농도(초기 및 최종 혈액 샘플의 평균 고려)를 고려하여 수행됩니다. 계산은 단일동위원소 마커가 아닌 철 동위원소 마커에 대한 인자로 고려되는 동위원소 희석 원리를 기반으로 합니다8. 흡수된 부분의 계산을 위해 조사자는 흡수된 철의 80% 통합을 가정할 것입니다.

아연 연구를 위한 특정 방법(2단계) 샘플 크기 연구에는 40명의 여성 샘플 크기가 필요합니다. 이렇게 하면 40%의 손실이 최종 총 24명의 여성에 도달할 수 있습니다.

절차 심사 결과에 따라 참가자가 모든 포함 기준을 준수하고 제외 기준을 준수하는지 확인한 후 참가자를 연구의 아연 부분에 초대합니다. 이 참가자에게는 읽기에 대한 두 번째 동의서가 제공되며 양식을 수락하고 서명한 사람은 연구에 참여하도록 초대됩니다.

수락하는 사람들은 무작위로 하나 또는 다른 종류의 감자(생물 강화 A 또는 비 B)를 먹도록 할당됩니다. 모든 참가자에게 두 종류의 감자가 제공되지만 다른 순서로 제공되므로 각 참가자가 스스로 제어할 수 있습니다. 첫 번째 품종의 감자는 연구 참여 수락 후, 그리고 이 부분에 대한 동의서를 수락하고 서명한 후 1일에 제공됩니다: (소비 프로토콜 및 두 번째 품종은 (감자 품종 순서 랜덤으로 배정됩니다.)

조사관은 등록 및 8시간(음식) 및 6시간(액체) 동안 금식한 후 등록 및 1일 및 29일(참가자가 감자를 먹는 날) 세 차례에 걸쳐 혈액 샘플을 채취합니다.

연구 측정 인체측정 검사의 일부로 모든 잠재적 후보자의 체중을 측정하고 표준화된 장비를 사용하여 측정합니다. 체중과 BMI에 따라 조사관은 참가자가 자격이 있는지 여부를 결정합니다.

동의한 참가자는 정맥혈 샘플(헤파린이 들어 있는 시험관에 약 10ml)을 제공하도록 요청받을 것입니다. 혈장 및 충전 적혈구는 혈액 샘플에서 채취하여 <18oC에서 보관합니다.

소변 샘플 동의한 참가자는 임신 테스트를 수행하기 위한 스크리닝 단계의 일부로 소변 샘플(30ml)을 제공합니다. 1, 3, 4, 5, 6, 7, 29, 32, 33, 34, 35 및 36일에 조사관은 아연 함량을 분석하기 위해 소변 샘플을 수집합니다. 매일 수사관은 아침(아침 7-12시 사이)에 채취한 100ml의 소변이 필요합니다.

감자 섭취 피험자는 총 1000g의 감자를 500g씩 두 번 나누어 먹습니다. 첫 번째 부분은 참가자가 금식하는 동안(음식은 최소 8시간, 음료는 6시간) 2인분(각각 250g)으로 제공됩니다. 참가자가 처음 250g을 먹었을 때 대상자는 50ml의 생수에 희석된 0.25mg의 67Zn을 받고 참가자는 두 번째 감자를 받습니다. 2시간 후 참가자들은 50ml 생수에 희석된 70Zn(200ug)을 정맥 주사합니다. 추가 2시간 후 참가자는 두 번째 감자 2인분을 받게 되며, 이전과 마찬가지로 첫 번째 제공 후 참가자는 생수 50ml에 희석된 0.25mg의 67Zn을 받게 됩니다. 이 기간 동안과 감자의 두 번째 부분 후 3시간 동안 피험자는 참가자에게 제공되는 물을 제외하고 어떤 음식이나 액체도 섭취하지 않습니다. 각 피험자는 매 식사마다 200ml의 물을, 식사 사이에 200ml의 물을 받습니다. 현재 동위원소를 사용하는 것이 아연의 흡수를 측정하는 가장 좋은 방법입니다. 또한 사용되는 동위 원소는 안정 동위 원소입니다. 즉, 참가자는 환경에 자연적으로 존재하며 위험을 초래하지 않습니다. 감자의 마지막 부분을 먹은 후 최소 3시간 동안은 음식이나 음료를 섭취할 수 없습니다.

아연 측정을 위한 혈액 샘플 수사관은 총 3개의 혈액 샘플을 채취합니다. 안정동위원소를 이용한 흡수(29일차) 채취된 혈액샘플은 취리히의 ETH로 보내진다. ETH는 아연에 대한 CRP 분석을 수행할 것입니다. CRP는 ELISA 키트를 사용하여 측정됩니다. 플라즈마 아연 농도는 유도 플라즈마 결합 질량 분석법으로 측정됩니다.

안정 동위원소를 사용하여 아연을 측정하기 위한 소변 샘플 소변 샘플은 동결 건조를 사용하여 농축한 다음 이온 교환에 의해 마스터 매트릭스에서 분리된 HNO3와 아연의 혼합물을 사용하여 전자레인지(MLS-Turbowave; MLS GmbH)에서 분해하여 광물화됩니다. 색층 분석기. 조사관은 샘플 준비를 위해 초순수 산을 사용할 것입니다.

아연 흡수 결정 혈액 및 아연 동위원소 조성은 ETH 인간 영양 연구소에서 이중으로 분석됩니다. 소변 샘플은 이온 교환 크로마토그래피(Wegmuller et al 2014)에 의해 샘플 매트릭스에서 분리된 HNO3와 H2O2 및 아연의 혼합물을 사용하는 마이크로웨이브 분해(MLS-ETHOS plus; MLS GmbH)에 의해 광물화됩니다. 샘플 준비에 사용되는 모든 산은 초순수입니다. 70Zn:66Zn 및 67Zn:66Zn 동위원소 비율은 고해상도 이중 초점 자기 섹터 필드 다중 수집기 유도 결합 플라즈마 질량 분석기(Finnigan Neptune; Thermo Electron)를 사용하여 소변 샘플에서 70Zn 및 67Zn 농축을 결정하기 위해 측정됩니다. 12 테스트 식사에서 67Zn 용량의 부분 흡수는 경구 투여를 사용하여 계산됩니다. Friel 등이 설명한 원칙에 따라 스팟 소변 샘플에 적용되는 추적자 비율 방법.

7일 음식 기록 7일 동안 먹은 모든 음식을 등록하는 방법을 사용하여 조사자는 일주일 동안(토요일과 일요일 포함) 먹은 모든 음식에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 이를 달성하기 위해 조사관은 피험자에게 섭취한 모든 음식, 음식 준비의 세부 사항 및 참가자가 먹거나 마신 모든 음료(물 포함)를 기록하도록 요청할 것입니다. 참가자는 음식과 음료를 섭취한 식사와 이를 먹는 데 걸린 시간(아침, 점심, 저녁 및 식간(간식))과 하루 중 각 시간에 섭취한 양을 기록해야 합니다. 이를 위해 조사관은 피험자에게 소비/식사를 등록하고 먹은 모든 음식의 사진을 찍을 수 있는 태블릿을 제공합니다.

영향 평가를 위한 특정 방법 식이 섭취, 혈청 페리틴 및 철 생체이용률에 대한 데이터는 두 가지 모델링 접근법에 사용됩니다. 첫째, 연구자들은 생물 강화 작물의 영양 및 건강 영향을 추정하는 데 적절한 방법인 장애 조정 수명(DALY) 방법을 적용할 것입니다. 이것은 감자의 철과 아연 생체이용률에 관한 가정을 한 CIP와 IIN이 공동으로 개발한 모델을 기반으로 합니다. 둘째, 조사관은 유럽, 안데스 고원 지역, 보다 일반적으로는 저소득 및 중간 소득 국가에서 식이 철 생체 이용률을 추정하는 모델을 적용하기 위해 습관적인 철 섭취, 혈청 페리틴 농도 및 계산된 철의 생리학적 요구량에 대한 데이터를 사용할 것입니다.