评估以色列素食/纯素、杂食和低碳水饮食中的有毒金属暴露。

详细研究描述 抽样方法、入选标准和样本量

参与者招募将通过针对阿里尔大学及附近学术机构学生的社交媒体活动启动。 合格参与者为20-45岁健康成年人，且需持续遵循以下三种自我认定的饮食模式至少一年：

植物性饮食（素食或纯素；纯素目标占比20%），

杂食性饮食（"常规"混合饮食），或

低碳水化合物饮食（动物性饮食模式如原始饮食或生酮饮食）。

饮食模式将使用以色列卫生部营养司开发的经过验证的食物频率问卷进行确认（改编自Berman等人，2023年）。

排除标准包括肥胖（BMI≥30 kg/m²）、体重过轻（BMI≤18.5 kg/m²）或任何慢性疾病，通过自我报告并经医生医疗摘要确认。

在签署知情同意书后，参与者将通过NutRatio®膳食分析软件完成FFQ以确认饮食模式。 通过简短电话访谈和教学视频向参与者介绍研究流程和资格要求。

我们计划总共招募250名参与者，平均分配到三个饮食组。 考虑到吸烟与金属暴露的已知关联，参与者将按年龄（±5岁）、BMI（±3 kg/m²）和吸烟状况进行频率匹配。 样本量基于方差分析计算（Cohen's f=0.25，中等效应量）。

测量日方案

合格参与者将在阿里尔大学营养科学系MetaboLab实验室安排标准化评估会议（约2小时）。

短期膳食摄入：参与者将在访问前两周内使用NutRatio软件完成3天饮食记录（两个工作日+一个周末日）。 该工具整合了美国农业部（SR-28）、以色列卫生部（2017年）和更新食品标签数据库（2024年）。 参与者需在进食前后拍摄每餐照片，将照片上传至研究团队，并在进食后立即记录食物。 团队将每日审核记录，确保完整性和逻辑准确性；缺失或不清楚的数据将在次日通过电话澄清。

NutRatio将量化能量、宏量营养素（包括脂肪酸和氨基酸组成）、膳食纤维、特定维生素（如叶酸、B-12）和矿物质（如钙、铁、锌）。 膳食金属暴露将根据报告食物使用NutRatio和额外参考数据库进行估算。 这些数值后续将与国际毒理学阈值（如美国CDC、德国环境署）进行比较。

用于有毒金属评估的食品采样

基于报告摄入量与测量血液或尿液金属水平之间的相关性，将确定与每种金属最相关的食物类别。 随后将对代表性食品进行采样以进行实验室分析。

例如，若汞含量与鱼类摄入高度相关，将购买并分析高暴露参与者最常食用的大约六种鱼类或品牌。 必要时将通过参与者随访确认食品类型和品牌。

每种食品将经过化学消解和金属（镉、铅、铬、砷、汞）定量分析。 测量浓度将与包括欧洲食品安全局、食品法典委员会、美国国家环境健康中心及以色列卫生部（食品控制服务局，2016年）在内的国际数据集进行比较。

人体测量与人口统计学指标

参与者将在隔夜禁食（仅可饮水）后参加研究访问。 测量内容包括：

体重和身高（标准化方案），

使用InBody 570（韩国Biospace）进行身体成分分析，该经验证的生物电阻抗分析仪可提供体脂、肌肉质量和水分区间数据（Miller等人，2016年；Sirirat等人，2020年）。

问卷调查将收集人口统计信息、健康史、吸烟状况、职业暴露（包括兵役）以及与环境污染物暴露相关的生活方式因素。 这些工具改编自以色列国家重金属调查（Berman等人，2023年）和欧洲PARC计划（https://www.eu-parc.eu

）。

生物样本采集与化学分析

使用不含BPA的试管采集血液（全血和血清）和尿液样本，并于-20°C储存直至分析以防止化学降解。 血清将通过控制解冻（2-8°C过夜）、轻柔混合、凝固（30分钟）、离心（15分钟，2000 rpm）和移液管吸取进行分离。 全血样本将通过涡旋进行匀质化。

样本（血液、血清、尿液和食品）将按照EPA 3052方案（Bocca等人，2003年）在微波消解系统中使用分析级硝酸和过氧化氢进行消解。 每批次将附带空白样本以确定检测限和定量限。 质量控制将包括使用有证标准物质和通过分割样本进行实验室间验证。

主要分析将在阿里尔大学痕量金属实验室进行（共同负责人：Daniel Palchan博士）。 补充或验证性分析可能根据仪器可用性在卫生部实验室（Tamar Berman博士）、希伯来大学、魏茨曼研究所或以色列地质调查局进行。

痕量元素定量将根据验证方法（Laur等人，2020年）使用电感耦合等离子体质谱法进行。 分析方案将符合CDC DLS 3040.1-01标准。 血液和尿液中的金属浓度将与国家（Berman等人，2023年）和国际调查（CDC 2018年；EFSA 2010年；德国环境署2023年）的参考值进行比较。

结果将对照人体生物监测阈值（德国环境署2023年）进行评估。 将测量肌酐用于尿液标准化。

数据整合与统计分析

所有数据源——FFQ、3天饮食记录、人体测量数据、生物样本和化学分析——将整合至统一数据库。 统计分析将通过方差分析、多元回归和相关分析研究饮食模式与生物标志物浓度之间的关系。 金属暴露的膳食估算值将与测量的生物水平以及在代表性食品样本中发现的浓度进行比较。

多变量模型中将调整潜在混杂因素（年龄、BMI、吸烟和职业暴露）。 敏感性分析将探讨植物性饮食组内按性别及纯素与素食亚组划分的差异。

预试验

在全面数据收集之前将进行涉及10名志愿者的预试验阶段。 预试验将测试招募流程、知情同意沟通、FFQ填写、人体测量评估、生物样本采集和数据录入流程。 同时将用于优化痕量金属实验室的样本制备方案。

若尚无法实施完整分析流程，将生成金属水平的模拟数据以验证数据库结构和初步统计流程。 预试验的生物样本将在冷冻状态下保存，待完整ICP-MS程序运行后进行后续分析。