核技术如何确定儿童食品的蛋白质质量以对抗营养不良

在气候变化等因素的驱动下，全球农业粮食系统正在发生迅速变化。这些变化可能会对营养食品的获取和供应产生不利影响。主要粮食作物中蛋白质等必需营养素含量低是气候变化破坏营养安全的一种方式，营养安全问题在婴幼儿等世界上最脆弱的人群中尤为严重。

印度仍然首当其冲地承受着营养不良的双重负担。根据《2022年全球营养报告》，在所有5岁以下儿童中，35%的儿童发育迟缓，表现为身高相对于其年龄过于矮小，而17%的儿童消瘦，表现为身高相对于其体重过于瘦弱。

世界卫生组织和联合国儿童基金会推荐，婴儿在六个月大之前应完全以母乳喂养，除处方药外，不添加任何其他食物或液体。

6个月至23个月大的儿童最容易受到缺乏必需营养素食物的影响，因为这个时期恰好是在母乳之外添加辅食的时期。在印度，约80%的辅食由谷物（包括谷类和豆类）构成，而来自肉类、鱼类、家禽和蛋类等动物源性食物的辅食不足20%。这些植物性食物往往难以提供均衡的营养，尤其是对于快速成长中的婴幼儿所需的必需氨基酸。

通过提升对婴幼儿食品中蛋白质质量的精确测量能力，就有可能通过循证数据和改进蛋白质摄入量的膳食建议，解决营养不良问题。鉴于动物源性食品对环境可能产生的影响，确定植物性食品中的蛋白质质量变得尤为重要。

蛋白质质量是指摄入的蛋白质或氨基酸在人体内被吸收和利用的比例。目前测量人体蛋白质质量的方法较为有限，传统方法通常涉及侵入性的肠道插管，以收集摄入食物在肠道中消化时的样品，然后对样品进行分析，测定餐后一段时间后游离氨基酸的浓度。2014年，联合国粮食及农业组织（粮农组织）召开的专家顾问会议推荐了一些新方法，包括基于稳定同位素的方法，根据新推荐的指标，即可消化必需氨基酸评分来衡量蛋白质质量。双同位素示踪技术是这些推荐方法之一，它在原子能机构支持的七国协调研究项目范围内得到了开发、测试和优化。

在印度班加罗尔的圣约翰国家健康科学院，一个研究小组应用双同位素示踪技术测量了大米、小米和绿豆等常用婴儿食品中的蛋白质和必需氨基酸的消化情况，并将其与鸡蛋进行了比较。鸡蛋含有一种非常容易消化的蛋白质，通常被用作参考蛋白质。

这项技术包括使用氧化氘“浇灌”作物，氧化氘的物理和化学性质与普通水相似，但密度略高。作物收割后，用于制备试验膳食，并在其中添加碳-13 标记的标准氨基酸。然后，含有两种同位素（氘和碳-13）的试验餐被喂食给 6个月至24 个月大的儿童。

圣约翰国家健康科学院的首席研究员兼项目发起人N i r u p amaShivakumar说：“蛋白质质量与儿童的生长发育密切相关。”

“双同位素法是一种微创方法，非常适合儿童。我们发现，与其他蛋白质来源相比，鸡蛋的蛋白质消化率最高，这并不令人意外，而且这再次说明了动物源蛋白质质量的重要性。鉴于儿童营养指标改善缓慢，在儿童的日常饮食中加入动物源蛋白质，尤其是在粮食不安全的人群中，可能会有利于儿童的生长发育。”

使用同位素比质谱仪测量血液和呼气中的同位素浓度。通过比较血液/呼气中同位素富集度与试餐中同位素富集度，计算出每种必需氨基酸的消化率。结果表明，与鸡蛋相比，大米、小米和绿豆中必需氨基酸（包括蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸）的消化率明显较低。此外，研究还表明，可消化必需氨基酸评分越低，发育迟缓的风险就越高。

原子能机构营养与健康相关环境研究处处长Cornelia Loechl强调：“这些研究结果对于制定印度及其他国家的膳食蛋白质摄入量指南至关重要。”

由原子能机构支持的这项研究的成果已在印度用于指导开发新的补充食品配方，以实现必需氨基酸的均衡摄入。

儿童发展计划现已纳入印度多个邦的政府政策，从而确保为学前教育机构和政府开办的学校中的幼儿和学龄儿童提供牛奶和鸡蛋。

此外，这些数据将被纳入未来的粮农组织-原子能机构人类食物蛋白质消化率联合数据库，为未来关于不同年龄和生理群体的蛋白质需求讨论提供数据支持。新数据库目前正在开发中。