收集垃圾的研究人員在廢棄的頭髮樣本中發現飲食模式

一項研究表明,低收入社群的人們攝入更多來自動物的蛋白質,而來自蔬菜的蛋白質較少

在美國,與富人相比,較貧窮的人往往更難獲得營養豐富的食物。衡量這個問題的嚴重程度可能很棘手,因為飲食研究通常依賴於不準確的調查,並且需要聯絡數百甚至數千人

8月3日發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA) 上的一項研究報告了一種非正統的方法,可以更輕鬆地評估不同社會經濟地位的社群之間肉類和植物消費量的差異,並可能評估飲食模式隨時間的變化。

具體來說,為了研究人們如何攝入蛋白質,作者從理髮店和美髮沙龍收集了廢棄的頭髮。不同的食物具有不同的同位素比例,或者說特定元素的變體,這些同位素最終成為氨基酸的一部分——氨基酸是我們身體(包括頭髮)中的蛋白質構建模組。


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研究人員分析了樣本中的碳和氮同位素比率,以確定人們攝入的膳食蛋白質形式,並將他們的發現與美國人口普查局關於社會經濟地位的資料進行了比較。在北美,肉類的碳和氮比率與蔬菜的碳和氮比率非常不同。碳比率進一步表明,所食用的肉類是來自玉米餵養的動物還是草飼動物。研究發現,在社會經濟地位較低的地區,玉米餵養的動物蛋白(通常存在於快餐中)比普通飲食中的植物蛋白更常見。

在所有人群中,動物蛋白佔分析飲食的 55% 以上。然而,在低收入人群中,這一數字攀升至 75% 之高。每個社群的富裕程度是透過檢視生活成本、家庭平均收入以及給定郵政編碼地區理髮的平均價格來確定的。

長期以來,同位素一直被用於衡量人類和自然活動。除了研究飲食外,該研究的共同作者James Ehleringer,猶他大學的生物學家和地球物理學研究員,自 20 世紀 90 年代以來,一直使用同位素比率來探索咖啡豆中的假冒標籤、草坪管理以及法醫調查中身份不明的遺骸等問題。

新研究中的一些資料可以追溯到 2008 年,當時 Ehleringer 發表了一篇論文,表明人們頭髮中的氫和氧同位素比率可以繪製成他們在contiguous美國飲用水的地點。去年,他決定使用早期研究中的一些資料以及新收集的研究資料,來研究可以透過檢查頭髮推斷出的飲食模式。

Ehleringer 和猶他大學教授Thure Cerling組建了一個低成本團隊,成員包括學術界的同事甚至一些家庭成員。Ehleringer 的妻子 Edna 以及 Cerling 上大學年齡的孩子 Claire 和 Dylan 都渴望進行公路旅行。該團隊在特定郵政編碼區域內隨機選擇了理髮店和美髮沙龍。與 2008 年的研究一樣,該團隊獲得了企業主的批准,可以從他們的垃圾中獲取頭髮。研究人員將從每家商店收集到的東西分類成他們認為可能與特定個人相關的簇。但沒有試圖識別沙龍顧客,Ehleringer 和他的同事也沒有使用頭髮樣本來確定一個人的年齡、性別、旅行或健康狀況。

該團隊最終獲得了來自美國中部和西部 65 個城市的樣本。他們還從猶他州鹽湖谷的 29 個郵政編碼地區採集了樣本,以深入瞭解城市地區。頭髮同位素比率在相對狹窄的範圍內變化。但仍然有可能將它們與特定郵政編碼地區的生活成本聯絡起來,從而得出低收入地區肉類消費量更高的結論。(早期的研究已經確定了可用於識別從純素到肉食主義飲食的同位素值。)

當調查人員意識到鹽湖谷樣本中的碳同位素水平可能與理髮價格相關時,他們感到驚訝,這取決於郵政編碼地區的社會經濟水平。他們還計算了一些郵政編碼地區的身體質量指數趨勢,發現同位素比率與低收入地區較高的肥胖率有關。

雖然 Ehleringer 不是營養專家,但他指出了將肉類消費與負面健康後果聯絡起來的研究。他希望,使用理髮店和美髮沙龍的廢棄物將為該領域的專家提供一種廉價的大規模研究飲食模式的方法。“我們易於使用的‘頭髮中穩定同位素’方法為社群評估提供了一種手段,這種手段擺脫了更典型的基於調查的方法,”Ehleringer 說。“我們希望健康界能夠在[其]努力獲取大規模[飲食]模式時考慮這種評估。每次分析的成本低於 10 美元,因此價格實惠。”

最近的一些資料表明,紅肉及其所含的飽和脂肪可能不像以前認為的那麼有害。但大量研究表明,動物性食物,特別是加工肉類,如熱狗、培根、義大利肉腸和薩拉米香腸,與各種健康風險有關。

Ehleringer 和許多健康專家認為,造成這個問題的原因是獲取途徑問題。大規模工業化飼養場,或稱“集中動物飼養場”,使廉價蛋白質在美國更容易獲得,這一趨勢與其他國家不同。“在巴西,經濟上更佔優勢的人更容易獲得肉類,”Ehleringer 指出。(他是今年一項研究的共同作者,該研究檢查了巴西人的指甲屑中的同位素比率,以確定他們的飲食。)

哈佛大學營養學和流行病學教授Qi Sun表示,這項研究對飲食質量的社會經濟決定因素領域做出了重要貢獻。他希望,像 Ehleringer 這樣的研究應該鼓勵美國政府採取策略,以提高貧困人口健康食品的可負擔性和可及性。“這項研究可能有助於政策制定者將資源分配給社會經濟弱勢社群,不僅用於資訊傳播,還用於幫助他們最終減少動物攝入量,”Sun 說。

幾十年來,全球肉類產量首次下降,美國的肉類消費量也在下降。但 Sun 斷言,紅肉的消費量仍然過高。不過,食品行業對植物性肉類替代品(包括 Impossible Burger 和 Beyond Burger)的探索讓他感到鼓舞。Sun 說,紅肉(如牛肉、羊肉和豬肉)以及加工肉類在健康飲食中應幾乎或完全不發揮作用,因為肥胖症非常普遍,並且與糖尿病、心臟病和早期死亡有關。

Cerling 說,研究人員的目的是利用他們擁有的工具來幫助解決美國的營養不良問題。“需要更好地獲取資訊,”他說。“我們希望我們的研究能夠提供更多資訊,以便政策制定者能夠做出明智的判斷。”

Bret Stetka是紐約市的一位作家,也是 Medscape Neurology(WebMD 的子公司)的編輯主任。他的作品曾發表在Wired、NPR 和Atlantic上。他於 2005 年畢業於弗吉尼亞大學醫學院。Stetka 於 2022 年去世。

更多作者:Bret Stetka
SA Health & Medicine Vol 2 Issue 5本文最初以“收集垃圾的研究人員在廢棄的頭髮樣本中發現飲食模式”為標題發表於SA Health & Medicine 第 2 卷第 5 期(
doi:10.1038/scientificamerican102020-2pra1Uf319mCcU7G8XtE2v
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