Animal source energy as an indicator of dietary composition : associations with cholesterol metabolism in Finnish preschoolers

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202012104972
Title: Animal source energy as an indicator of dietary composition : associations with cholesterol metabolism in Finnish preschoolers
Author: Kettunen, Elina
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Nutrition
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202012104972
http://hdl.handle.net/10138/322761
Thesis level: master's thesis
Discipline: Ravitsemustiede
Nutrition
Näringslära
Abstract: Johdanto: ​Tutkimukset aikuisväestössä ovat osoittaneet, että kasvissyöjillä on muita pienempi sydän- ja verisuonitautiriski. Myös LDL-kolesterolipitoisuudet vaikuttavat olevan ovat matalampia kasvissyöjillä, etenkin vegaaneilla, sekasyöjiin verrattuna. Kasvisruokavalion määrittely on haastavaa, koska sekä vältettävien että ruokavalioon sisällytettävien ruokien määrä ja laatu vaihtelee. Viime aikoina kasvisruokien käyttöä painottavia ruokavaliotyyppejä on tutkittu myös erilaisilla indekseillä, joiden käyttö mahdollistaa ruokavalion tutkimisen jatkuvana muuttujana. Kasvisruokaindekseissä kasviperäiset ruoan pisteytetään positiivisella asteikolla. Vastaavasti eläinperäiset ruoat saavat negatiivisen pisteytyksen. Korkeamman kasvisruokavalioindeksin pisteytyksen on havaittu olevan yhteydessä matalampaan sydän- ja verisuonikuolleisuuteen sekä pienentyneeseen sepelvaltimotaudin riskiin. Tutkimusta lasten kasvissyönnin vaikutuksista on kuitenkin toistaiseksi vähän. Tavoite:​ Tutkielman tavoitteena on tutkia kasvissyöntiä jatkuvana muuttujana suomalaisten päiväkotilapsien joukossa. Tarkastelun kohteena on erityisesti eläinperäisten ruoka-aineiden osuus energiansaannista ja sen yhteydet ravintoaineiden saantiin sekä kolesteroli- ja sappihappoaineenvaihduntaan. Aineisto ja menetelmät:​ Tässä tutkielmassa käytetään MIRA Helsinki-poikkileikkaustutkimuksessa kerättyjä tietoja. Vuonna 2017 Helsingin kaupunki käynnisti pilottiprojektin, jonka yhteydessä osassa kaupungin päiväkodeista alettiin tarjota yhtenä vaihtoehtona vegaaniruokaa. Samana vuonna käynnistettiin MIRA Helsinki-tutkimus, jonka tarkoituksena oli selvittää vegaanilasten ravintoaineiden saantia ja ravitsemustilaa. Tähän tutkimukseen käytetyt tiedot ovat peräisin 42:lta kunnalliseen päivähoitoon osallistuneelta 1-7-vuotiaalta lapselta. 18 lapsista söi päivähoidossa tarjotun vegaaniruokavalion ja 24 oli sekasyöjiä, luokittelu ei kokonaan pätenyt lasten ruokavalioon päivähoidon ulkopuolella. Osallistujien ruoankäyttöä ja ravintoaineiden saantia mitattiin 4-vuorokauden ruokapäiväkirjalla sekä ruoankäytön frekvenssikyselyllä. Lapsilta otettiin antropometrisiä mittauksia sekä paastoverinäytteet. Näytteistä analysoitiin peruslaboratoriotutkimuksia. Lisäksi kolesteroliaineenvaihdunnan biomarkkereita selvitettiin kaasunestekromatografia-menetelmällä (GL) ja sappihappoaineenvaihdunnan biomarkkereita korkean erotuskyvyn nestekromatografia-menetelmällä (HPLC-MS/MS). Eläinperäisen energian suhteellisen osuuden selvittämiseksi jokaisen ruokapäiväkirjassa esiintyvän ruoan (n=719) eläinperäisten ainesosien paino-osuus arvioitiin. Ruokavalion keskimääräinen eläinperäisyys arvioitiin energia-osuutena summaamalla nelipäiväisen ruokapäiväkirjan merkintöjen eläinperäinen energiansaanti ja jakamalla kokonaisenergiansaannilla. Eläinperäisen energian osuuden korrelaatioita ravintoaineiden saannin ja sekä kolesteroli- ja sappihappoaineenvaihdunnan biomarkkereiden kanssa analysoitiin Pearsonin menetelmällä. Plasman LDL-kolesterolipitoisuutta selitettiin usean muuttujan lineaarisella regressiomallilla, jossa selittävinä tekijöinä olivat lapsen sukupuoli, äidin koulutusaste ja ruokavalion eläinperäisen energian osuus. Lisäksi testattiin 20 seerumin sappihappomuuttujan korrelaatioita eläinperäisen energian osuuteen. Useiden tilastollisten testien suorittamisen johdosta p-arvojen merkitsevyys arvioitiin Benjamini-Hochbergin korjauksen jälkeen. Tulokset: ​Eläinperäisen energian osuus päivän energiansaannista vaihteli tutkittavien joukossa​ ​välillä 0.00–0.52. Mediaanisaanti oli 0.275 (27.5% päivän energiansaannista tuli eläinperäisestä ruoan). Eläinperäisen energian saanti korreloi positiivisesti tyydyttyneiden rasvahappojen (r=0.815, p<0.000), kolesterolin (r=0.707, p<0.000) ja proteiinin saannin (r=0.493, p<0.001) kanssa. Eläinperäisen energian ja kuidunsaannin välillä oli vahva negatiivinen yhteys (r=–0.836, p<0.000). Regressioanalyysissä eläinperäinen energiaosuus selitti merkitsevästi osallistujan plasman LDL-kolesterolipitoisuutta, kun mallissa selittävinä muuttujina 2​ tarkasteltiin myös lapsen sukupuolta ja äidin koulutusastetta (​R​ =0.44, p<0.000). Eläinperäisen energian 0.1 yksikköä suurempi saanti (10E% enemmän eläinperäistä energiaa päivän kokonaissaannista) oli yhteydessä 0.32 mmol/L suurempaan plasman LDL-kolesterolipitoisuuteen. Eläinperäinen energiaosuus korreloi negatiivisesti kaikkien neljän tarkastellun kolesterolin imeytymisen biomarkkerin kanssa. Myös sappihapposynteesin markkerin (​7α-hydroxy-4-cholesten-3-one) ja eläinperäisen energian saannin välillä oli tilastollisesti merkitsevä negatiivinen yhteys​. Kolesterolisynteesin neljästä biomarkkerista kaksi korreloi negatiivisesti eläinperäisen energiaosuuden kanssa. Sappihappoaineenvaihdunnan biomarkkereista vain seerumin glysiini-/tauriinikonjugaation suhdeluku korreloi merkitsevästi eläinperäisen energiaosuuden kanssa sen jälkeen kun usean muuttujan testaaminen oli huomioitu Benjamini-Hochbergin korjauksella. Johtopäätökset:​ Tutkittavien joukossa eläinperäisen energian osuudella oli voimakas lineaarinen yhteys LDL-kolesteroliin. Korkea eläinperäisen energian saanti oli yhteydessä sydän- ja verisuoniterveyden kannalta epäedullisempaan tyydyttyneiden ja monityydyttymättömien rasvahappojen saantiin. Kolesteroliaineenvaihdunnan osalta tutkimustuloksien replikointi ja vahvistaminen ennen vahvojen johtopäätösten vetämistä on tärkeää.Background: ​In adults, vegetarian and vegan diets have been associated with decreased cardiovascular disease (CVD) risk. At the same time, lower plasma LDL-concentrations are reported in vegans than in omnivores. Classification of a vegetarian diet can be challenging, as the diets vary in the degree and categories of the avoided food products. Recently, plant-based diet indices (PDI), such as the provegetarian food pattern, have been introduced as​ a priori ​method to study vegetarianism as a continuum. Plant-based dietary indices weigh positively foods derived from plant sources, whereas animal foods are weighed negatively. Greater adherence to PDI has been associated with lower CVD mortality and lower incidence of coronary heart disease (CHD). Meanwhile, little is known about the associations of plant-based eating and the risk of CVD in children. Aims:​ The aim of this thesis is to study plant-based eating as a continuous phenomenon in a group of Finnish preschoolers. Furthermore, the focus is on the animal source energy and its associations with dietary intakes, and cholesterol and bile acid metabolism. Materials and methods: ​In this thesis, the data from the cross-sectional MIRA Helsinki Study is used. In 2017, City of Helsinki started a pilot project, in which a vegan food option was offered in municipal daycare. At the same year, MIRA Helsinki Study was started to examine the nutritional status of children following a vegan diet. Altogether 42 children, aged 1–7-years, participated. At daycare, 18 of the children consumed a vegan diet, whereas 24 were omnivores. However, these diet categories did not apply to the child’s diet outside daycare. Children’s diet was assessed with 4-day food records and with food frequency questionnaires (FFQs). Anthropometric measurements were taken and fasting blood samples collected. Blood samples were analysed with standard laboratory tests. Gas-liquid chromatography (GLC) and liquid chromatography with tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS) methods were used to examine serum cholesterol metabolism biomarkers and bile acids, respectively. For each food item (n=719) in the food record data, the weight proportion of animal content was estimated. The animal-origin energy content of each food item was calculated by multiplying the known energy content of the food item with the aforementioned score. The proportion of animal source energy (ASE) per subject across the 4-day food record was calculated by dividing the energy derived from animal sources with total energy intake. The correlations of ASE proportion with dietary intakes and surrogate markers of cholesterol and bile acid metabolism were investigated with the Pearson correlation analysis. A multiple linear regression model was used to test whether the ASE proportion explained the plasma LDL-cholesterol (LDL-C) concentration when controlling for the child’s sex and maternal education. In addition, the associations between the ASE proportion and serum concentrations of 20 bile acid variables were examined with the Pearson correlation coefficient. The Benjamini-Hochberg procedure was used to correct for multiple analyses. Results: ​Among all of the participants, ASE proportions ranged from 0.00 to 0.52, with a median value of 0.275 (that is, 27.5% of total energy derived from animal sources).​ ​I​ntake of animal source energy correlated positively with SAFA (r=0.815, p<0.000), cholesterol (r=0.707, p<0.000) and protein (r=0.493, p<0.001) intakes. There was a strong negative correlation between the ASE proportion and fibre intake (r=–0.836, p<0.000). In a linear regression model, adjusted for child’s sex and mother’s educational level, the model explained 44% (p<.000) of the variance in the plasma LDL-C concentration. Every 0.1 increase in the ASE proportion (10E% increase in energy derived from animal sources) was associated with a 0.32 mmol/L higher plasma LDL-C concentration. Associations of ASE proportion and cholesterol surrogate markers were present: a higher intake of ASE correlated with lower concentrations of cholesterol absorption markers. A similar negative association with ASE proportion was present for two out of four cholesterol synthesis biomarkers. In addition, the bile acid synthesis biomarker (​7α-hydroxy-4-cholesten-3-one) correlated negatively with the ASE proportion. From the 20 serum bile acid variables studied only the ratio of tauro- to glyco-conjugated bile acids was significantly associated with the ASE proportion after correcting for multiple analyses. Conclusion:​ Among the study participants, animal source energy ratio was a powerful predictor of plasma LDL-C concentrations. Dietary patterns characterised by high intake of animal source energy were less likely to meet the dietary recommendations of fatty acid (SAFA and PUFA) intake. Our results on cholesterol metabolism need to be confirmed and replicated in future studies, which should include data on absolute measurements of cholesterol synthesis and absorption.
Subject: Children
provegetarian
animal source energy
cholesterol metabolism
LDL-cholesterol
serum bile acids


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record