Intervensjon for å minimere eksponering for aflatoksiner og fumonisiner for barn gjennom mat og amming i Tanzania

Studienettsteder, utvalgskriterier og innstillinger:

Denne studien ble utført i tre forskjellige agro-økologiske soner (AEZ) i Tanzania; disse er sonene for det nordlige høylandet, det sørvestlige høylandet og det østlige lavlandet. For hver sone ble ett mais-produserende distrikt, primært for hjemmeforbruk, valgt ut, Hanang'-distriktet representerer det nordlige høylandet, Kilosa-distriktet representerer det østlige lavlandssonen og Rungwe representerer det sørvestlige høylandet. For hvert distrikt, ti landsbyer; fem intervensjoner og fem kontroller ble tilfeldig valgt. Fra hver landsby ble 10 husstander valgt. Utvelgelseskriteriet til husholdningene skulle være en lokal maiskultivarer/dyrker, kapasitet til å lagre mais i perioden ikke mindre enn fem til seks måneder etter innhøsting og å ha ammende mor til et barn under 8 måneder. Derfor er totalt 300 husstander; 100 utvalgte fra hvert av distriktene var involvert i studien. De tre distriktene er hver delt inn i en divisjoner, avdelinger og landsbyer. En landsby er den laveste administrative enheten og regnes som en geopolitisk enhet og intakt sosial gruppe. Den har en lokal myndighet og utvalg. Hver landsby har en landbruksforlengelsesansvarlig som er regjeringsansatt under den lokale myndigheten. Utvidelsestjenestene som tilbys inkluderer å gi bønder kunnskap, informasjon, erfaringer og teknologier som trengs for å øke og opprettholde produktiviteten og for bedre velvære og levebrød.

Design:

Studien brukte en Cluster Randomized Controlled Trial. Landsbyer ble tilfeldig tildelt enten intervensjons- eller kontrollgruppen. Intervensjonsvarigheten var 6 måneder. Kontrollgruppen fortsatte å motta rutinemessige landbruksutvidelsestjenester om god praksis for håndtering av avlinger, en landbruksutvidelsestjeneste for bønder som regelmessig tilbys av landsbyens landbruksutvider på landsbynivå. Utvidelsestjenestene som tilbys inkluderer å gi bønder kunnskap, informasjon, erfaringer og teknologier som trengs for å øke og opprettholde produktiviteten, unngå ødeleggelse av avlingen under lagring for bedre velvære og levebrød. Intervensjonsgruppen mottok intervensjonspakke etter høsting i tillegg til den rutinemessige landbruksutdanningen.

Rekruttering:

En måned før innhøsting ble spedbarn under 8 måneder rekruttert fra fødselsregisteret på barne- og reproduktive helseklinikker i hver landsby. Spedbarn under 8 måneder ble identifisert ved hjelp av registreringsnummer og fødselsdato. I Tanzania blir alle spedbarn født på klinikker registrert like etter fødselen. Ved hjemmelevering gjøres registrering den dagen barnet blir tatt med til klinikken for vaksinasjon. Ved registrering tildeles hvert barn et registreringsnummer og barnets opplysninger inkludert fødselsdato og fødselssted registrert. Inklusjonskriterier skulle være et ammende spedbarn i alderen 0-8 måneder på rekrutteringstidspunktet, foreldre som skulle være lokalt bosted, maisdyrker og kapasitet til å lagre mais i perioden minst seks måneder etter høsting. Et eksklusjonskriterium var abnormiteter som svekket fôring eller fysiske vekstmålinger av et spedbarn.

Etiske vurderinger:

Søknad om etisk godkjenning ble sendt til National Institute of Medical Research i Tanzania. Lokale ernæringsfysiologer, fastboende sykepleiere og sosiologer var involvert i denne studien. Ved hjelp av landsbyens ledere ble mødre til de kvalifiserte spedbarnene bedt om å samles på et nærliggende helseinstitusjon eller skole for å ha uformelle møter. Under møtene ble formålet med forskningen, bruken av resultatene, fordelene med forskningen for dem og prosedyren som ble brukt for å velge dem forklart og deres formelle samtykke søkt. Mødre ble også utstyrt med skriftlige skjemaer som inneholdt samme informasjon. For mødrene som ikke var i stand til å lese og skrive, leste fastboende sykepleier samtykkeskjemaet og ba dem om deres muntlige samtykke. For de mødrene som ga sitt muntlige samtykke, skrev den lokale sykepleieren hennes/hans navn på samtykkeskjemaet og signerte det som vitne.

Innblanding:

Den utviklede intervensjonspakken etter høsting bestående av 5 komponenter, nemlig 1) håndsortering, 2) tørking av overflaten, 3) riktig tørking 4) påføring av insektmiddel, 5) avskalling ble utarbeidet og diskutert blant landbruksarbeidere i lokale myndigheter. De ga senere veiledning til bønder, forklarte intervensjonsstrategien og demonstrerte forskjellige teknikker inkludert i pakken. Bønder ble gitt retningslinjer for hvordan de skulle bruke den utviklede pakken. Kommunikasjonsspråket under intervensjonsleveringen var Kiswahili, et skriftlig og muntlig språk i landet.

Komponent 1: Håndsortering

Å skille skadet/infisert maiskjerner og -kolber fra helsenormal bidrar til å redusere spredning av mugg under lagring. Bønder ble vist hvordan de identifiserer skadet maiskjerner som er synlig mugne. De ble oppfordret til å fjerne og kaste mugne og ødelagte maiskjerner før lagring.

Komponent 2: Tørkeøvelse

Mais spres ofte på bar bakke for soltørking, noe som gjør dem utsatt for fuktighet, soppforurensning fra jorda og vanskelig å samle i tilfelle uventet regn. Bønder ble opplært i riktig tørkepraksis som inkluderer tørking av mais på matter. Vi ga intervensjonsgruppen tørkemattene.

Komponent 3: Riktig soltørking

Ufullstendig soltørking etterlater restfuktighet i maisen under lagring. Mais bør tørkes på en slik måte at fuktighetsnivået er lavere enn det som kreves for å støtte muggvekst under lagring (vanligvis mindre enn 13%). Dette er nødvendig for å hindre videre vekst av en rekke sopparter som kan finnes på ferske korn. Bønder ble vist hvordan de skulle bedømme fullstendigheten av soltørking ved å bruke "salt- og flasketeknikken"; med denne teknikken legges salt og maiskorn sammen i den gjennomsiktige glassflasken, og ristes deretter i ca. 5 minutter, hvis salt fester seg på flaskens vegger og på maiskornoverflaten, indikerer det at riktig fuktighetsinnhold ikke er oppnådd , når ingen klebrighet er notert, indikerer det at tørkingen er fullstendig. Teknikken ble validert i laboratoriet.

Komponent 4: Påføring av insektmidler

En av hovedfaktorene som påvirker dannelsen av mykotoksiner er tilstedeværelsen av insekter i lagringsanlegg, som produserer fuktighet via metabolsk aktivitet og sprer soppsporer. Dette kan minimeres ved bruk av egnede, registrerte insektmidler og soppdrepende midler. Bønder ble utstyrt med pakker med insektmidler. Forklaringer på bruken av insektmidler ble gitt til bønder i henhold til bruksanvisningen for et bestemt insektmiddel.

Komponent 5: Avskalling

Mykotoksiner er sannsynligvis mer konsentrert i de ytre delene (pericarp og embryo) av maiskornet, slik at fjerning av disse delene vil resultere i en reduksjon av toksinnivået i mais. Betydningen av skroging ble forklart til bønder og ble oppfordret til å skrelle mais før fresing.

Datainnsamling og måling av virkningen av intervensjonspakken:

Prøvesamling:

Maiskornprøver beregnet på konsum ble samlet inn ved innhøsting og seks måneder etter innhøsting, mens prøver fra maismel og morsmelk ble tatt seks måneder etter innhøsting. Alle prøvene ble fraktet til Tanzania Food and Drugs Authority i Dar es Salaam for laboratorieanalyse. Maiskorn ble finmalt før analysen. Et informasjonsark ble utarbeidet og fylt ut for prøver fra hver husholdning for å samle all informasjon om praksis etter høsting.

Kostholdsvurdering:

En matinntaksundersøkelse ble utført mellom fem til seks måneder etter innhøsting. Replicas, 24-timers diettgjenkallingsteknikk ble brukt for å estimere mengden maisbasert mat som ble konsumert av spedbarn og mødre. To besøk med et intervall på 1 til 2 uker ble gjort hjemme hos hvert av spedbarnene. I tillegg til 24 tilbakekallinger av kosthold, ble det administrert spørreskjema om matfrekvens for å få informasjon om hyppigheten av inntak av mais per uke og andre matvarer som vanligvis konsumeres av moren og barnet. Et spørreskjema som tidligere ble brukt av andre forskere i samfunn i Tanzania som har matvaner som ligner på samfunnene i området for studien vår, ble brukt. Mengden maismel som konsumeres av et spedbarn fra en tynn (Uji) eller stiv (ugali) grøt vil bli vurdert ved å bruke Lucille-programvaren for matinntak fra Ghent University. Dette vil også bli utført i samsvar med mengden mat som konsumeres og matlagingsteknikkene beskrevet i matsammensetningstabellene i Tanzania. Morsmelkinntaket vil bli estimert som dokumentert av United State Environmental Protection Agency (US-EPA, 2011).

Antropometrisk måling:

Hvert barns vekt og fødselsdato ble hentet fra hans eller hennes klinikkkort eller et fødselsregister på lokale helseklinikker.

Mykotoksinanalyse:

Kjemikalie og reagens: Aflatoksiner totalt, aflatoksin M1 og Fumonisins standarder. Acetonitril, eddiksyre og metanol av HPLC-kvalitet, metanol, HCL, KOH, BORAX, OPA.

Aflatoksin B1, B2, G1 og G2 ble bestemt i maisen i henhold til metoden beskrevet av Stroka et al (2000). Den ble ekstrahert og renset ved hjelp av AflaStar immunoaffinitetskolonne (AIC), AFM1 ble analysert i morsmelk som beskrevet av (Magoha et al. 2014) ekstrahert og renset ved bruk av immunoaffinitetskolonne for AFM1 (AFLAPREP M) og fumonisinanalyse i morsmelk og maismel ble analysert som beskrevet av henholdsvis (Magoha et al. 201a) og (Sydenham et al. 1992), i begge tilfeller ble prøvene ekstrahert og renset med SAX-kolonne, ekstraktet ble tørket under nitrogen og rekonstituert med ACN:H20 (1:1) ), og derivatisering ble utført av OPA. Kvantifisering av alle toksiner ble gjort ved bruk av HPLC med RF-10AXL detektor.

Eksponeringsvurdering og risikokarakterisering:

Eksponeringen av barna for mykotoksiner vil bli vurdert ved å kombinere maisforbruksdata med forurensningsdata fra analysene. Eksponeringen vil bli vurdert individuelt ved å bruke individuelle forbruksdata og kroppsvekt (bw) for hvert spedbarn i henhold til følgende formel:

Ei,j = Ci x Lj/Bwi

Der Ei,j er eksponeringen for forurensningen j (μg/kg kroppsvekt/dag) for forsøkspersonen i, Ci, er forbruksnivået til maisen til forsøkspersonen i (kg/dag , Lj er nivået av forurensning j in maisen (μg/kg), BWi er kroppsvekten til forsøkspersonen i (kg). Den individuelle eksponeringen for hvert mykotoksin vil bli sammenlignet med den helsebaserte veiledende verdien (TDI, PMTDI eller PTWI), og barneraten som overskrider den helsebaserte veiledende verdien vil bli beregnet med 95 % konfidensintervall.

Databehandling og statistisk analyse:

Data vil bli lagt inn dobbelt i Epipdata 3.1 (Odense Danmark). Dataanalyse vil bli utført i SPSS versjon 16.0 for Windows. Statistisk signifikans vil bli satt til P<0,05 for alle tester. Chi square test vil bli brukt for å bestemme sammenhengen mellom håndteringspraksis etter høsting av mais og fumonisiner og aflatoksininnhold i mais og morsmelk og eksponering for spedbarn.