Biomarker für die Nahrungsaufnahme

Biomarker für die Nahrungsaufnahme sind objektive biologische Messgrößen, typischerweise in Urin, Blut oder anderem Gewebe, die den Konsum von Energie, Nährstoffen oder Lebensmitteln unabhängig von den Angaben einer Person widerspiegeln. Da sie nicht von Gedächtnis oder Selbstauskunft abhängen, bieten sie eine Referenz, anhand derer Fragebögen und Erinnerungsprotokolle validiert und korrigiert werden können.

Definition

Ein Biomarker für die Nahrungsaufnahme ist ein messbarer biologischer Indikator, dessen Spiegel die Aufnahme eines spezifischen Nährstoffs, Lebensmittels oder einer Energiemenge widerspiegelt und als objektives, von der Selbstauskunft unabhängiges Maß für die ernährungsbedingte Exposition dient.

Scope

Dieser Eintrag behandelt die Hauptklassen von Aufnahme-Biomarkern, insbesondere Recovery-Biomarker, die die Aufnahme quantitativ widerspiegeln, und Konzentrations-Biomarker, die mit ihr korrelieren, und erklärt, wie Biomarker den Fehler in selbstberichteter Ernährung aufdecken und quantifizieren. Er behandelt Biomarker als Mess- und Validierungsinstrument, nicht als klinisches Diagnose- oder Behandlungsleitfaden.

Core questions

• Wie unterscheiden sich Recovery-Biomarker von Konzentrations-Biomarkern?
• Warum werden objektive Biomarker neben der selbstberichteten Ernährung benötigt?
• Welche Aufnahmen können durch einen Recovery-Biomarker quantifiziert werden und welche nicht?
• Wie offenbaren Biomarker die Struktur des Messfehlers bei der Ernährungserfassung?

Key concepts

• Recovery-Biomarker
• Konzentrations-Biomarker
• Doppelt markiertes Wasser (Energie)
• 24-Stunden-Urinstickstoff (Protein)
• Selbstauskunfts-unabhängige Messung
• Referenzmaß für die Validierung
• Erkennung von differenziellen und systematischen Fehlern

Mechanisms

Aufnahme-Biomarker lassen sich in breite Klassen einteilen. Recovery-Biomarker, wie doppelt markiertes Wasser für Energie und 24-Stunden-Urinstickstoff für Protein, spiegeln die Aufnahme über einen definierten Zeitraum quantitativ wider und es wird angenommen, dass sie Fehler aufweisen, die nicht mit den Fehlern der Selbstauskunft zusammenhängen, was sie zu wertvollen Referenzmessungen macht (Bingham et al., 1997). Konzentrations-Biomarker, wie Serum-Carotinoide oder Vitamin C, korrelieren mit der Aufnahme bestimmter Lebensmittel oder Nährstoffe, werden aber auch durch Stoffwechsel, Absorption und Körperzusammensetzung beeinflusst, sodass sie die Exposition eher einordnen als die absolute Aufnahme messen. Durch den Vergleich der selbstberichteten Aufnahme mit Recovery-Biomarkern zeigte die OPEN-Studie, dass der Fehler in der Selbstauskunft groß und systematisch statt zufällig ist, was die Interpretation von Ernährungs-Krankheits-Assoziationen neu gestaltet (Subar et al., 2003; Kipnis et al., 2003).

Clinical relevance

Biomarker sind die Grundlage für die Validierung von Ernährungsinstrumenten und die Interpretation der Ernährungs-Epidemiologie. Daher ist das Verständnis ihrer Klassen und Grenzen Teil der Evidenzbewertung in den Gesundheitswissenschaften. Dieser Eintrag beschreibt Messinstrumente und ist keine Grundlage für individuelle Diagnosen oder Behandlungen.

Epidemiology

Recovery-Biomarker-Substudien, die in große Kohorten und Validierungsstudien, wie die EPIC- und OPEN-Studien, eingebettet waren, lieferten die objektiven Referenzmessungen, die die Fehlberichterstattung in Fragebögen und Erinnerungsprotokollen in verschiedenen Populationen quantifizierten (Bingham et al., 1997; Subar et al., 2003).

Evidence & guidelines

Der methodische Konsens unterscheidet Recovery-Biomarker, die für die quantitative Validierung und Kalibrierung der Selbstauskunft geeignet sind, von Konzentrations-Biomarkern, die besser zur Einordnung der Exposition geeignet sind; die verfügbaren Recovery-Biomarker decken nur wenige Aufnahmen ab (insbesondere Energie, Protein, Natrium und Kalium), was die Vollständigkeit der Validierung der Ernährung begrenzt (Bingham et al., 1997; Kipnis et al., 2003).

History

Harnstoffstickstoff als Marker für die Proteinaufnahme hat eine lange Geschichte in der Ernährungswissenschaft, aber die systematische Verwendung von Recovery-Biomarkern zur Validierung von Ernährungsinstrumenten reifte in den 1990er und 2000er Jahren. Binghams EPIC-Validierungsarbeit und die OPEN-Biomarker-Studie etablierten den Rahmen, in dem Biomarker den Fehler in der selbstberichteten Ernährung quantifizieren und nicht nur ergänzen.

Debates

Inwieweit können Konzentrations-Biomarker Recovery-Biomarker ersetzen?

Recovery-Biomarker existieren nur für eine Handvoll Aufnahmen, daher diskutieren Forscher, ob Konzentrations-Biomarker, die durch Stoffwechsel und Absorption beeinflusst werden, gültig als quantitative Referenzmessungen dienen können oder ob sie auf die Einordnung der Exposition beschränkt sein sollten.

Key figures

• Sheila Bingham
• Victor Kipnis
• Amy Subar

Seminal works

• bingham-1997
• kipnis-2003

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen einem Recovery- und einem Konzentrations-Biomarker?

Ein Recovery-Biomarker spiegelt die Aufnahme über einen Zeitraum quantitativ wider und kann als Referenzmaß dienen, während ein Konzentrations-Biomarker mit der Aufnahme korreliert, aber auch durch Stoffwechsel und Körperzusammensetzung beeinflusst wird, sodass er besser zur Einordnung als zur Messung absoluter Mengen geeignet ist.

Warum Biomarker verwenden, wenn Menschen angeben können, was sie essen?

Die selbstberichtete Aufnahme weist große, systematische Fehler auf, und Biomarker liefern eine objektive, gedächtnisunabhängige Messung, die diesen Fehler aufdeckt und zu seiner Korrektur beiträgt.