מדענים זיהו טביעות אצבעות מטבוליות ייחודיות בדם ובשתן שיכולות לעקוב באופן אובייקטיבי לעקוב באופן אובייקטיבי על צריכת מזון מעובדת במיוחד, ולסלל את הדרך למחקרי תזונה מדויקים יותר וכלים חדשים לבריאות הציבור.
מחקר: זיהוי ואימות של ציוני פולי-מטבוליט לתזונה עשירה במזון מעובד במיוחד: מחקר תצפיתי וניסוי הזנת מוצלב מבוקר פוסט-הוק. קרדיט תמונה: Rimma Bondarenko / Shutterstock
עכשיו עם מזונות אולטרה מעובדים (UPFS) החוקרים מחפשים למעלה מ- 50% מהקלוריות היומיות עבור אמריקאים רבים, מחפשים רמזים ביולוגיים בדם ובשתן שיכולים למדוד באופן אובייקטיבי את צריכת ה- UPF. במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת רפואת PLOSחוקרים מארצות הברית (ארה"ב) וברזיל נועדו לזהות דפוסים ספציפיים של מטבוליטים – מולקולות זעירות בגוף –המשמשים כסמנים אמינים של צריכת UPF.
המחקר התמקד באוכלוסייה ארה"ב מבוגרת, בעיקר לבנה, מה שעשוי להגביל את ההכללה של ממצאיו לקבוצות דמוגרפיות אחרות.
רֶקַע
אוכלים אולטרה-מעובדים, כמו חטיפים ארוזים, משקאות סוכרים וארוחות מוכנות לאכילה, נצרכים ברחבי העולם, במיוחד בארה"ב מזונות אלה מיוצרים בעיקר מחומרים מעודנים ותוספים וקשורים למספר הולך וגדל של בעיות בריאות, כולל השמנת יתר, סוכרת מסוג 2, מחלות אפשריות וכתבים.
בעוד שסקרי תזונה עוזרים לעקוב אחר הרגלי אכילה, הם לעתים קרובות מסתמכים על זיכרון ודיווח עצמי, שיכולים להכניס אי דיוקים. יתר על כן, מערכת סיווג NOVA, המסווגת מזונות לפי רמת העיבוד שלהם, דורשת נתונים מפורטים שלא תמיד זמינים בכלי מעקב אחר מזון. כתוצאה מכך, הערכת צריכת ה- UPF באופן אמין הפכה מאתגרת במחקרים רחבי היקף.
מדענים פונים כעת למטבוליומיקה, לחקר מטבוליטים או למולקולות הקטנות הקיימות בדם ובשתן עקב תהליכים מטבוליים, כדי למצוא סמנים ביולוגיים המשקפים צריכת תזונה בפועל.
המחקר הנוכחי
כדי לזהות סמנים ביולוגיים הקשורים לצריכת UPF, החוקרים השתמשו בנתונים ממחקר IDATA, שבאו אחרי 1,082 מבוגרים בגילאי 50 עד 74 שנים. מתוכם, 718 משתתפים היו נתונים תזונתיים וגם ביולוגיים ונכללו בניתוח המטבוליומיקה.
המשתתפים נדרשו למלא עד שישה זיכרונות תזונתיים מבוססי 24 שעות ביממה במשך שנה. המזונות סווגו על פי מערכת NOVA, שמייזרת פריטי מזון לארבע קבוצות על סמך רמת העיבוד שלהן. לאחר מכן חישבו החוקרים את אחוז צריכת האנרגיה הכוללת מ- UPFs.
דגימות דם ושני סוגים של דגימות שתן (בטל הבוקר והבוקר הראשון) נאספו בשתי נקודות זמן שונות, שישה חודשים זה מזה. הדגימות עברו ניתוח מטבוליומיקה בטכניקות ספקטרומטריה מסה מתקדמת כדי לזהות למעלה מאלף תרכובות מקבוצות כימיות שונות כמו ליפידים, חומצות אמינו, פחמימות וויטמינים.
ניתוחים סטטיסטיים בוצעו כדי לקבוע מתאם בין צריכת UPF למטבוליטים, התאמה לגורמים כמו גיל, מין, גזע, מדד מסת גוף (BMI) ומצב עישון. לאחר מכן החוקרים השתמשו בכלים סטטיסטיים כדי לזהות שילוב של מטבוליטים (ציוני פולי-מטבוליט) שיכולים לחזות בצורה הטובה ביותר את צריכת UPF. ציונים אלה נבנו בנפרד לדגימות דם, שתן 24 שעות ודגימות שתן בבוקר ראשון.
כדי לבדוק אם ציונים אלה היו אמינים, הצוות השתמש אז בנתונים ממחקר הזנת מוצלב קודם. במסגרת מבוקרת זו, 20 מבוגרים צרכו דיאטות עם 80% או 0% UPF למשך שבועיים כל אחד. דגימות דם ושתן מניסוי זה נותחו באמצעות אותן שיטות, מה שמאפשר לחוקרים להשוות כיצד ציוני הפולי-מטבוליט השתנו בין דיאטות. זה עזר לאשר אם הציונים יכולים לאתר הבדלים תזונתיים בפועל בזמן אמת.
יש לציין כי זיכרונות תזונתיים ואיסוף דמיון ביולוגי לא תמיד היו מזווגים בדיוק בזמן, מה שעלול להשפיע על הפרשנות של תוצאות מסוימות. בנוסף, גודל מדגם ניסוי ההאכלה היה קטן, והמחקר לא היה מופעל לתוצאות מחלות.
ממצאי מפתח
המחקר מצא כי דם ושתן מכילים חתימות מטבוליות מובהקות המשקפות את צריכת ה- UPF של האדם. החוקרים זיהו מאות תרכובות שהיו פחות או יותר בשפע, תלוי בצריכת UPF. בעזרת מידע זה הם פיתחו ציוני פולי-מטבוליט-השגרות של מטבוליטים נבחרים-שחזו בהצלחה את צריכת ה- UPF של האדם.
באופן ספציפי, 191 מטבוליטים בדם ו- 293 בשתן 24 שעות ביממה הראו מתאם חזק עם צריכת UPF. אלה כללו חומצות אמינו, ליפידים, פחמימות ותרכובות מתוספי מזון או חומרי אריזה. ראוי לציין כי ארבעה מטבוליטים היו אינדיקטורים חזקים הן בדם והן בשתן: (ים) C (S) SS-Methylcysteine Sulfoxide, N2, N5-דיאצילורניטין, חומצה פנטורית (כולם קשורים באופן שלילי ל- UPF), ו- N6-Carboxylysine (הקשורים באופן משמעותי). האחרון, המקושר למוצרי קצה מתקדמים מתקדמים, קשור גם לסוכרת ומחלות לב.
החתימות המטבוליות שזוהו משקפות לא רק צריכת UPF גבוהה אלא גם צריכה נמוכה יותר של מזונות שלמים, כולל פירות וירקות. לדוגמה, נצפתה β-cryptoxanthin, סמן לצריכת פירות וירקות, באלה עם צריכת UPF גבוהה יותר.
כאשר נבדקו בניסוי מבוקר בו המשתתפים צרכו דיאטות גבוהות וללא UPF, ציוני הפולי-מטבוליט הללו נבדלו באופן אמין בין שלבי דיאטה בקרב אנשים. זה הראה כי הציונים עבדו לא רק במסגרות תצפיתיות אלא גם בתנאים מוסדרים היטב. יכולת האפליה של ציונים אלה הייתה מתונה (AUCs של 0.66–0.78), מה שמרמז על עידון נוסף לשימוש באוכלוסיות מגוונות.
יתר על כן, התוצאות אישרו כי צריכת UPF גבוהה קשורה לרמות נמוכות יותר של תרכובות מועילות כמו β-cryptoxanthin, שנמצאות בפירות וירקות, ורמות גבוהות יותר של קסנוביוטיקה מסוימת-חומרים זרים ככל הנראה מתוספי מזון או אריזה. זה תמך ברעיון כי תזונה כבדה-כבדה עשויה לחוסר חומרים מזינים חיוניים תוך הצגת תרכובות שעלולות להזיק.
המסלולים המטבוליים הקשורים לצריכת UPF כללו לא רק חילוף חומרים קסנוביוטי, אלא גם חומצת אמינו, שומנים, פחמימות ומטבוליזם אנרגטי, והדגישו את ההשפעה הביולוגית הרחבה של דפוסי התזונה העשירים ב- UPFs.
מסקנות
לסיכום, המחקר סיפק עדויות חזקות לכך שמטבוליטים בדם ושתן יכולים לשמש אינדיקטורים אובייקטיביים לצריכת UPF. החוקרים פיתחו ותוקפו ציוני פולי-מטבוליט עבור דגימות דם ושתן, והציונים שיקפו בעקביות את דפוסי התזונה הרגילים.
הממצאים מציעים כלי מבטיח למדידה אובייקטיבית של צריכת UPF במחקרי בריאות עתידיים. עם זאת, הציונים זקוקים להערכה נוספת באוכלוסיות מגוונות וצעירות יותר, וערכם החיזוי לתוצאות בריאותיות לטווח הארוך נותר לבסס. אמנם יש צורך בעבודה רבה יותר כדי להתאים ציונים אלה לאוכלוסיות מגוונות, אך התוצאות מסמנות צעד חשוב לעבר כלים טובים יותר למחקר תזונה ולניטור בריאות הציבור.
