生態營養學是了解營養與環境之間相互作用的一種綜合方法。利用穩定同位素技術可評估基于食物的方法如何改善飲食質量以及營養狀況和健康如何受不良個人衛生和環境衛生、有毒元素和生活方式變化的影響。
評估健康影響
生態營養學將環境因素和人體健康結合起來,特別關注農業、生態和人體營養領域的相互作用。它包括利用基于食物的方法改善飲食質量和飲食多樣化。
中低收入國家的很大一部分人口仍然生活在水、環境衛生和個人衛生條件較差的環境中,這些環境造成發育遲緩。骯臟環境影響兒童成長的途徑是通過對腸道完整性的不利改變,使營養物質得不到最佳吸收并用于生長和其他功能。這種干擾被稱為腸道環境功能障礙或環境性腸道病,并且與異常腸道細菌的存在有關。此外,個人衛生和環境衛生條件差與感染幽門螺桿菌有關,50%以上的世界人口受到幽門螺桿菌的影響。幽門螺桿菌位于上消化道。它可以通過影響鐵和鋅的吸收并增加對腹瀉病的易感性而對營養產生負面影響。除此之外,它也是諸如慢性胃炎等胃病的主要原因,并增加發展成胃癌的風險。
對兒童成長產生負面影響的其他環境因素是食源性毒素,如黃曲霉素。它主要由谷物和豆類中的真菌產生,可能通過母親或兒童的飲食被食用。它可以通過胎盤轉移到胎兒或通過母乳轉移到嬰兒。
增加城市化也意味著建筑環境的變化,換句話說就是生活和工作的所有實體部分發生變化。這與飲食習慣和生活方式的變化有關,傾向于消費更多的高能量、高脂肪的食物和減少體力活動,這可能導致肥胖,攜帶和增加非傳染性疾病的風險。
原子能機構支持應用穩定同位素改善基于食物的方案,并評估骯臟環境、有毒元素和生活方式變化對營養狀況和健康的影響:
- 碳-13呼氣檢測是測量腸道功能和消化道吸收能力以診斷與腸道環境功能障礙有關的異常腸道功能的無創性手段。
- 尿素呼氣檢測用于檢測幽門螺桿菌感染。
- 穩定同位素技術測量來自強化食品或生物強化食物(在植物生長期間積累較高水平的礦物質和維生素)或混合飲食的維生素A、鐵和鋅的吸收和保留以及來自植物性食品的蛋白質生物利用率。因此,它們有助于于飲食多樣化策略的制定和評價。
- 精確測量身體成分(肌肉量和脂肪量)和總能量消耗的變化,可用于指導設計和改進旨在預防和控制肥胖及相關健康風險的生活方式干預措施。
- 可以評估黃曲霉素等毒素對身體成分的影響。
碳-13尿素呼氣檢測原理
使用核技術檢測幽門螺桿菌感染
- 讓人喝下溶解于橙汁或檸檬酸中標有穩定碳同位素(13C)的尿素,確保其覆蓋整個胃部表面,從而提高檢測的準確性。
- 幽門螺桿菌可以在酸性胃條件下存活,因為它產生大量的脲酶。
- 當用碳-13標記的尿素到達胃環境時,脲酶水解尿素,產生碳-13標記的二氧化碳(13CO2)和氨(NH3)。氨有助于中和酸。
- 標記的二氧化碳快速進入血液,并被帶到肺部通過呼吸排出。30分鐘內呼氣中碳-13標記的二氧化碳濃度可以說明胃中是否存在幽門螺桿菌。