Biomarker der Nahrungsaufnahme

Biomarker der Nahrungsaufnahme sind messbare Bestandteile von Körperflüssigkeiten oder Geweben, die den Verzehr eines Lebensmittels oder Nährstoffs widerspiegeln und zur objektiven Beurteilung der Aufnahme sowie, entscheidend, zur Validierung selbstberichteter Ernährung verwendet werden. Sie werden gerade deshalb geschätzt, weil ihr Fehler unabhängig von Gedächtnis- und Berichtsfehlern bei Fragebögen, Erinnerungsprotokollen und Aufzeichnungen ist.

Definition

Ein Biomarker der Nahrungsaufnahme ist ein biochemisches oder physiologisches Maß in einer biologischen Probe, dessen Spiegel mit der Aufnahme eines bestimmten Lebensmittels oder Nährstoffs zusammenhängt; Recovery-Biomarker erfassen die absolute Aufnahme über einen Zeitraum quantitativ, während Konzentrationsbiomarker mit der Aufnahme korrelieren, ohne deren absolute Menge zu erfassen.

Scope

Dieses Thema behandelt die Hauptklassen von Ernährungsbiomarkern, die besondere Rolle von Recovery-Biomarkern wie doppelt markiertem Wasser und 24-Stunden-Urinstickstoff als Referenzmaße, die Unterscheidung zwischen Recovery- und Konzentrationsbiomarkern sowie die Verwendung von Biomarkern zur Aufdeckung systematischer Falschberichte in Selbstberichtsinstrumenten. Es behandelt Biomarker als Messinstrumente, nicht als klinische Leitlinien.

Core questions

• Warum ist der Biomarker-Fehler unabhängig vom Selbstbericht-Fehler, und warum ist das für die Validierung wichtig?
• Was unterscheidet einen Recovery-Biomarker von einem Konzentrationsbiomarker?
• Wie haben Biomarker systematisches Falschberichten im Ernährungs-Selbstbericht aufgedeckt?

Key concepts

• Recovery-Biomarker (doppelt markiertes Wasser, 24-Stunden-Urinstickstoff und Kalium)
• Konzentrationsbiomarker (Serumkarotinoide, Vitamin C)
• Unabhängigkeit von Biomarker- und Selbstbericht-Fehler
• Objektive Referenz für die Validierung
• Nachweis von Energie- und Protein-Untererfassung
• Kalibrierung der selbstberichteten Aufnahme

Mechanisms

Recovery-Biomarker basieren auf bekanntem physiologischem Gleichgewicht: Doppelt markiertes Wasser erfasst den gesamten Energieverbrauch, der bei Energiebilanz der Energieaufnahme entspricht, und 24-Stunden-Urinstickstoff erfasst die Proteinaufnahme und liefert absolute Referenzmaße über einen definierten Zeitraum. Da diese Maße nicht von Gedächtnis oder Berichterstattung abhängen, ist ihr Fehler unabhängig vom Fehler des Fragebogens, was es ihnen ermöglicht, systematische Verzerrungen im Selbstbericht aufzudecken, anstatt nur eine fehlerhafte Messung mit einer anderen zu korrelieren. Konzentrationsbiomarker (wie Serumkarotinoide oder Vitamin C) korrelieren mit der Aufnahme, werden aber durch Absorption, Stoffwechsel und individuelle Faktoren beeinflusst, sodass sie eher die relative als die absolute Aufnahme anzeigen. Durch die Anwendung von Recovery-Biomarkern zeigten die EPIC- und OPEN-Studien eine systematische Untererfassung von Energie und Protein sowie korrelierte Fehler zwischen Erinnerungsprotokollen und FFQs, was die Kalibrierung von Ernährungsdaten neu gestaltete.

Clinical relevance

Ernährungsbiomarker untermauern die Validierung und Kalibrierung der Ernährungsforschung und die objektive Beurteilung der Aufnahme; das Verständnis ihrer Referenzrolle ist Teil der Bewertung von Ernährungsdaten. Dieser Eintrag beschreibt, wie Biomarker zur Messung und Validierung der Aufnahme verwendet werden, und ist keine Grundlage für individuelle diagnostische oder Behandlungsentscheidungen.

Epidemiology

Recovery-Biomarker werden in Validierungs-Substudien innerhalb von Kohorten eingesetzt, um den Messfehler von Selbstberichtsinstrumenten zu quantifizieren. In diesen Studien wird die selbstberichtete Energieaufnahme systematisch unterschätzt, insbesondere bei Personen mit höherem Körpergewicht, ein Befund, der die Modellierung von Ernährungsfaktoren in der Epidemiologie beeinflusst.

Evidence & guidelines

Methodologische und Validierungsliteratur, nicht Behandlungsleitlinien, regelt dieses Thema. Der konzeptionelle Rahmen für die Biomarker-basierte Validierung und die großen Recovery-Biomarker-Studien definieren, wie Ernährungsbiomarker als Referenzmaße ausgewählt und interpretiert werden.

History

Biochemische Indikatoren des Nährstoffstatus gehen der modernen Ernährungsbewertung lange voraus, aber ihre Verwendung als objektive Referenzmaße zur Validierung der selbstberichteten Aufnahme kristallisierte sich in den 1990er Jahren heraus. Der konzeptionelle Rahmen, der Recovery- von Konzentrationsbiomarkern unterscheidet, und der Einsatz von doppelt markiertem Wasser und Urinstickstoff als Recovery-Referenzen veränderten das Feld, indem sie systematisches Falschberichten messbar machten.

Debates

Können Konzentrationsbiomarker als Validierungsreferenzen dienen?

Nur Recovery-Biomarker erfassen die absolute Aufnahme quantitativ mit einem Fehler, der unabhängig vom Selbstbericht ist; Konzentrationsbiomarker werden durch Absorption und Stoffwechsel beeinflusst, sodass ihre Verwendung als Validierungsreferenzen begrenzter ist und sie im Allgemeinen eher als unterstützend denn als definitiv angesehen werden.

Key figures

• Rudolf Kaaks
• Victor Kipnis
• Sheila Bingham
• Barbara Livingstone
• Elio Riboli

Seminal works

• kaaks-1997
• kipnis-2003
• bingham-1997

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen einem Recovery- und einem Konzentrationsbiomarker?

Ein Recovery-Biomarker, wie doppelt markiertes Wasser für Energie oder 24-Stunden-Urinstickstoff für Protein, erfasst die absolute Aufnahme über einen Zeitraum quantitativ auf der Grundlage eines bekannten physiologischen Gleichgewichts. Ein Konzentrationsbiomarker, wie ein Serum-Nährstoffspiegel, korreliert mit der Aufnahme, wird aber durch Absorption und Stoffwechsel geformt und erfasst nicht die absolut konsumierte Menge.

Warum werden Biomarker zur Validierung von Ernährungsfragebögen verwendet?

Der Biomarker-Fehler hängt nicht vom Gedächtnis oder der Berichterstattung ab, daher ist er unabhängig vom Fehler in Fragebögen und Erinnerungsprotokollen. Diese Unabhängigkeit ermöglicht es Biomarkern, systematisches Falschberichten zu erkennen, das Vergleiche zwischen Selbstberichtsinstrumenten allein nicht aufdecken können, weshalb Recovery-Biomarker die bevorzugte Referenz für die Validierung sind.