核技術如何確定兒童食品的蛋白質質量以對抗營養不良

在氣候變化等因素的驅動下，全球農業糧食系統正在發生迅速變化。這些變化可能會對營養食品的獲取和供應產生不利影響。主要糧食作物中蛋白質等必需營養素含量低是氣候變化破壞營養安全的一種方式，營養安全問題在嬰幼兒等世界上最脆弱的人群中尤為嚴重。

印度仍然首當其沖地承受著營養不良的雙重負擔。根據《2022年全球營養報告》，在所有5歲以下兒童中，35%的兒童發育遲緩，表現為身高相對于其年齡過于矮小，而17%的兒童消瘦，表現為身高相對于其體重過于瘦弱。

世界衛生組織和聯合國兒童基金會推薦，嬰兒在六個月大之前應完全以母乳喂養，除處方藥外，不添加任何其他食物或液體。

6個月至23個月大的兒童最容易受到缺乏必需營養素食物的影響，因為這個時期恰好是在母乳之外添加輔食的時期。在印度，約80%的輔食由谷物（包括谷類和豆類）構成，而來自肉類、魚類、家禽和蛋類等動物源性食物的輔食不足20%。這些植物性食物往往難以提供均衡的營養，尤其是對于快速成長中的嬰幼兒所需的必需氨基酸。

通過提升對嬰幼兒食品中蛋白質質量的精確測量能力，就有可能通過循證數據和改進蛋白質攝入量的膳食建議，解決營養不良問題。鑒于動物源性食品對環境可能產生的影響，確定植物性食品中的蛋白質質量變得尤為重要。

蛋白質質量是指攝入的蛋白質或氨基酸在人體內被吸收和利用的比例。目前測量人體蛋白質質量的方法較為有限，傳統方法通常涉及侵入性的腸道插管，以收集攝入食物在腸道中消化時的樣品，然后對樣品進行分析，測定餐后一段時間后游離氨基酸的濃度。2014年，聯合國糧食及農業組織（糧農組織）召開的專家顧問會議推薦了一些新方法，包括基于穩定同位素的方法，根據新推薦的指標，即可消化必需氨基酸評分來衡量蛋白質質量。雙同位素示蹤技術是這些推薦方法之一，它在原子能機構支持的七國協調研究項目范圍內得到了開發、測試和優化。

在印度班加羅爾的圣約翰國家健康科學院，一個研究小組應用雙同位素示蹤技術測量了大米、小米和綠豆等常用嬰兒食品中的蛋白質和必需氨基酸的消化情況，并將其與雞蛋進行了比較。雞蛋含有一種非常容易消化的蛋白質，通常被用作參考蛋白質。

這項技術包括使用氧化氘“澆灌”作物，氧化氘的物理和化學性質與普通水相似，但密度略高。作物收割后，用于制備試驗膳食，并在其中添加碳-13 標記的標準氨基酸。然后，含有兩種同位素（氘和碳-13）的試驗餐被喂食給 6個月至24 個月大的兒童。

圣約翰國家健康科學院的首席研究員兼項目發起人N i r u p amaShivakumar說：“蛋白質質量與兒童的生長發育密切相關。”

“雙同位素法是一種微創方法，非常適合兒童。我們發現，與其他蛋白質來源相比，雞蛋的蛋白質消化率最高，這并不令人意外，而且這再次說明了動物源蛋白質質量的重要性。鑒于兒童營養指標改善緩慢，在兒童的日常飲食中加入動物源蛋白質，尤其是在糧食不安全的人群中，可能會有利于兒童的生長發育。”

使用同位素比質譜儀測量血液和呼氣中的同位素濃度。通過比較血液/呼氣中同位素富集度與試餐中同位素富集度，計算出每種必需氨基酸的消化率。結果表明，與雞蛋相比，大米、小米和綠豆中必需氨基酸（包括蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸）的消化率明顯較低。此外，研究還表明，可消化必需氨基酸評分越低，發育遲緩的風險就越高。

原子能機構營養與健康相關環境研究處處長Cornelia Loechl強調：“這些研究結果對于制定印度及其他國家的膳食蛋白質攝入量指南至關重要。”

由原子能機構支持的這項研究的成果已在印度用于指導開發新的補充食品配方，以實現必需氨基酸的均衡攝入。

兒童發展計劃現已納入印度多個邦的政府政策，從而確保為學前教育機構和政府開辦的學校中的幼兒和學齡兒童提供牛奶和雞蛋。

此外，這些數據將被納入未來的糧農組織-原子能機構人類食物蛋白質消化率聯合數據庫，為未來關于不同年齡和生理群體的蛋白質需求討論提供數據支持。新數據庫目前正在開發中。

?