Rolul și posibilitățile calculului modern al nutrienților în domeniile științei nutriției

Rolul și posibilitățile calculului modern al nutrienților în domeniile științei nutriției Teze de doctorat Dr. Lajos Biró Universitatea Semmelweis Școala doctorală de științe patologice Supervizor: prof. Dr. István Szabolcs Șef catedră profesor, doctor academic Revizuiri oficiale: prof. Dr. Mária Figler István conferențiar universitar, dr. Președinte al comisiei de examinare: prof. Dr. László Iván profesor emerit Membrii comisiei de examinare: dr. Gábor Pavlik profesor doctor dr. Dr. Zsolt Polgár dr. Budapesta 2012

Programele de calcul ale nutrienților bazate pe bazele de date privind compoziția alimentelor sunt utilizate în următoarele domenii ale științei nutriției: Estimarea dietei cu chestionare nutriționale Pregătirea recomandărilor dietetice Planificarea dietei și consiliere dietă (educația pacientului) Educație pentru sănătate, etichetarea alimentelor Obiectiv Deși la nivel maghiar, analiza primului sondaj nutrițional reprezentativ din Ungaria (1985-88) a fost efectuată pe un computer special pentru computer universitar special, pentru mulți ani, în 1994, când lucrarea pe care se bazează disertația mea, a înregistrat datele compoziției alimentare nu erau încă disponibile.baza de date și un program de calcul al nutrienților pe baza acestuia. Obiectivele mele din prima fază a muncii au vizat în principal crearea lor tehnică, apoi în ultimii 18 ani obiectivele s-au extins constant, modificându-se după cum urmează: 3

Din punct de vedere tehnic și operațional, selectarea și testarea celui mai adecvat software de gestionare a bazelor de date în acest scop. Efectuarea de lucrări de colectare care combină conținutul de energie și nutrienți al tuturor alimentelor cheie consumate în Ungaria - precum și cea mai mare gamă posibilă de alimente consumate mai rar și importate. Stabiliți o bază de date privind compoziția alimentelor care să îndeplinească cel mai bine recomandările internaționale, cu o evidență indirectă a pierderii curățării alimentelor. Colecție de rețete alimentare care acoperă cea mai largă gamă posibilă de obiceiuri maghiare de mâncare și gătit, pe baza literaturii de specialitate. Crearea unei baze de date de rețete înregistrate electronic, cu o înregistrare a datelor privind coeficientul de pierdere a vitaminelor, în funcție de tehnologia de gătit. Integrarea valorilor metabolice care determină cererea de energie a diferitelor activități și mișcări, precum și a sportului, precum și recomandări de consum intern de energie și nutrienți în funcție de vârstă, sex și categorie de activitate fizică, în baza de date de bază a software-ului. 4

Crearea unei aplicații software complexe de calcul al energiei și nutrienților și planificarea dietei; analizând diferitele chestionare nutriționale și făcând posibilă compararea acestora cu aporturile propuse în Regulamentul privind nutriția publică. Asigurarea compatibilității cu sistemele majore de codificare a alimentelor din Europa prin potrivirea codurilor. Dezvoltarea unui algoritm capabil să planifice automat diete personalizate în conformitate cu obiectivele predefinite de energie și nutrienți și alți parametri și implementarea aplicației sale software. Metode În munca mea am folosit software de gestionare a foilor de calcul și a bazelor de date care rulează DOS și apoi sistemul de operare Windows, folosind SQL (Structured Query Language). Surse de date despre compoziția alimentelor utilizate Ca sursă de date am folosit doar colecția de date deja existente și utilizabile legal: În cazul alimentelor casnice, a 11-a ediție revizuită și extinsă a Tabelului cu nutrienți. În cazul produselor alimentare importate, datele publicate în tabelele de compoziții tipărite în engleză, germană și daneză și

În paralel cu apariția internetului, surse publice de peste mări și europene: tabele de nutrienți finlandezi, danezi și englezi. Sursele de date despre rețete Stocul de rețete a fost compilat pe baza manualelor de pregătire a rețetelor de alimentație publică, națională și internațională, generală și publică, cu calcularea pierderii de vitamine în funcție de procedurile tehnologice din bucătărie. Cerințele interne de energie și nutrienți, recomandările privind consumul de alimente și prevederile actualei reglementări privind alimentația publică au fost incluse în baza de date a programului. În timpul planificării și evaluării dietei individuale, s-au calculat metabolismul indivizilor, necesitățile energetice dependente de activitatea fizică, indicele de masă corporală și indicatorul stării nutriționale. Rezultate Baza de date cu alimente și nutrienți înregistrați electronic Cele mai importante (90 în total) macro- și micronutrienți cu cea mai mare semnificație pentru sănătatea publică, precum și valorile derivate ale acestora (de exemplu, suma aminoacizilor esențiali, raportul sodiu/potasiu) au fost incluse în baza de date privind compoziția alimentelor.) au fost calculate. La începutul muncii mele, aproximativ 750 de bază 6

alimentele au fost selectate în baza de date, care a crescut la aproape 1.200 în zilele noastre în timpul lucrărilor de extindere continuă și de întreținere a datelor. Am folosit o grupare dietetică potrivită pentru gruparea și căutarea alimentelor. Prin înregistrarea pierderii de curățare, a devenit posibil să se calculeze partea comestibilă. Conținutul de nutrienți al alimentelor a fost dat în conformitate cu standardele internaționale pentru greutatea purificat, adică partea comestibilă a alimentelor, la 100 de grame. În cazul unei game semnificative de alimente, pe baza mediei mai multor măsurători, am stabilit o evidență echivalentă de masă a unităților obișnuite utilizate în gospodărie (de exemplu, linguri, felii, bucăți medii) pentru lichide atunci când comutați între greutate și volum, luând ținând cont de greutatea specifică. Într-o fază ulterioară de lucru, codurile de identificare a alimentelor interne ale bazei de date corespundeau articol cu articol setului de coduri Codex Alimentarius, iar codurile FoodEX ale Autorității Europene pentru Siguranța Alimentară (EFSA) au fost armonizate, făcând baza de date compatibilă cu aceste sisteme. 7

În timpul dezvoltării am luat în considerare următoarele priorități profesionale principale: posibilitatea de a stabili obiectivele energetice și nutritive ale dietei, planificarea diferitelor tipuri de diete, structura alimentară echilibrată, tratamentul grupurilor de alimente care pot fi excluse din dietă sau anumite alimente (de exemplu, alergii alimentare), ținând seama de oferta alimentară sezonieră, atribuind tehnologii de bucătărie tipului de dietă, compoziția armonioasă a meniului, posibilitatea optimizării automate a energiei și a nutrienților. Caracteristicile dietei necesare, precum și procesul de planificare, pot fi controlate prin stabilirea unui număr de parametri: de ex. puteți specifica tipul dietei (de exemplu, general, dietă, lacto-ovo vegetariană), perioada sezonieră sau categoria de preț a alimentelor care pot fi utilizate. Anumite grupuri de alimente pot fi excluse din proiectare (de exemplu, din cauza obiceiurilor, versiunea alimentară), iar în cazul alergiilor alimentare, alimentele specifice (mai multe la un moment dat) pot fi interzise. Programul este capabil să optimizeze valorile nutrienților din dieta planificată în conformitate cu obiectivele prestabilite, hrana și 11

schimbând alternative reale la rețetele care se încadrează în meniu și schimbând dimensiunile porțiunii (numai) într-o măsură rezonabilă. Dieta obținută în timpul planificării automate este o bază excelentă, care, după o revizuire profesională și orice modificări necesare, se potrivește bine obiectivelor nutriționale stabilite și nevoilor personale. Concluzii, noi rezultate Munca de 18 ani, care stă la baza disertației mele, a fost motivată în primul rând de scopul utilizării unui software eficient de nutriție care să faciliteze sarcini speciale care necesită calcule de energie și nutrienți în diferite domenii ale științei nutriției. În urma obiectivelor stabilite în fiecare fază de lucru, am obținut următoarele rezultate: La începutul lucrării mele, am realizat modelarea datelor folosind o cantitate mare de date de testare generate într-un software de gestionare a bazelor de date cu parametrii corespunzători. Folosind sursele de date interne și internaționale disponibile, am colectat și înregistrat sub formă de foaie de calcul electronică alimentele care sunt esențiale pentru consumul intern, precum și conținutul lor de energie și nutrienți. 12

Luând în considerare cele mai importante reguli internaționale și recomandări pentru construirea bazelor de date nutriționale, am creat o bază de date privind compoziția alimentelor. Am implementat funcțiile care permit interogarea, întreținerea și modificarea bazei de date într-un limbaj special de programare SQL. Pentru a structura baza de date privind compoziția alimentelor, am dezvoltat un sistem de clasificare a alimentelor și am atribuit o pierdere de curățare dependentă de sezon pentru fiecare dintre alimentele cu un identificator unic. Este o noutate faptul că, prin această procedură, a devenit posibil să se țină evidența părții comestibile a alimentelor. Pe baza experienței literaturii interne și internaționale, precum și a nutriționiștilor, am colectat și inclus în baza de date rețetele alimentare care acoperă cea mai largă gamă posibilă de obiceiuri maghiare de nutriție și gătit. Am completat rețetele cu un program dietetic uniform de grup și o propunere de gătit. Este o noutate faptul că am introdus un calcul al pierderii de vitamine în funcție de metoda tehnologiei bucătăriei folosită pentru prepararea rețetelor și de tipul de vitamină. Această procedură este utilizată pentru estimarea dietei 13

crește mult fiabilitatea valorilor calculate ale aportului de vitamine. Am creat un software special de planificare a dietei bazat pe datele din baza de date de compoziție a alimentelor și stocul de rețete. Acest program nutrițional este potrivit pentru: planificarea și analiza dietei de grup și de catering, calcularea necesității individuale de energie și planificarea dietei individuale pentru recoltarea utilizată în estimarea dietei și pentru înregistrarea și evaluarea chestionarelor nutriționale de tip record. O noutate este integrarea profilului de activitate fizică în software și utilizarea acestuia în calculul cererii individuale de energie. Am dezvoltat o aplicație software independentă pentru procesarea și evaluarea unui chestionar semiquantitativ privind consumul de alimente (SQFFQ). Am făcut elementele bazei de date de compoziție alimentară compatibile cu două dintre sistemele de codare acceptate utilizate în Europa, folosind metoda de potrivire a datelor. Dezvoltarea unui software nutrițional bazat pe baza de date maghiară de alimente și rețete, care este capabilă de planificare automată a dietei, este, de asemenea, o inovație semnificativă conform standardelor internaționale. 14

Lista publicațiilor proprii Publicații legate de disertație 1. Antal M, Regöly-Mérei A, Varsányi H, Biró L, Sági K, Molnárné DV, Zajkás G, Nagy K, Avar Z, Biró Gy. (1997) Studiu nutrițional al gravidelor femei în Ungaria. Internat J Vit Res, 67: 115-122. IF: 0,594 2. Antal M, Regöly-Mérei A, Varsányi H, Biró L, Sági K, Molnárné DV, Zajkás G, Nagy, K, Avar Z, Biró Gy. (1997) Monitorizarea aprovizionării cu energie și nutrienți a femeilor însărcinate . Patron, 7 (4): 29-31. 3. Antal M, Regöly-Mérei A, Biró L, Greiner E, Sági K, Ágfalvi R, Nagy K, Biró G. (1998) Statutul de fier într-o populație sănătoasă de băieți și fete din școala secundară maghiară. Ann Nutr Metab, 42: 33-39. IF: 0.881 4. Madarasi A, Greiner E, Újhelyi R, Sólyom E, Biró L, Mozsáry E, Regöly-Mérei A, Antal M. (1999) Aportul de lipide și nivelul colesterolului seric la pacienții cu fibroză chistică. Acta Alimentaria, 28 (4): 371-378. IF: 0,177 5. Biró L, Kicsák M, Sági K. (1999) Studiu multicentric al aportului de energie și nutrienți la pacienții cu diabet de tip 1. Rezultate și corelații. Diabetologia Hungarica, VII (4): 243-251. 15

6. Kicsák M, Biró L, Sági K. (1999) Studiu multicentric al aportului de energie și nutrienți la pacienții cu diabet de tip 1. Metode. Diabetologia Hungarica, VII (4): 265-270. 7. Márkus MM, Biró L. (2000) Programe nutritive pentru computer și aplicarea lor în ospitalitate. Industria alimentară, 54 (11) 338-341. 8. Török K, Járai D, Szalay N, Biró L, Molnár D. (2003) Dezvoltarea aportului de vitamine antioxidante în obezitatea infantilă. Medical Weekly, 144 (6): 259-262. 9. Rurik I, Gyömörey E, Biró L, Nagy K, Regöly-Mérei A, Antal M. (2003) Starea nutrițională a subiecților vârstnici care trăiesc în Budapesta. Acta Alimentaria, 32 (4): 363-371. IF: 0.299 10. Antal M, Nagy K, Biró L, Greiner E, Regöly-Mérei A, Domonkos A, Balajti A, Szabó Cs, Mozsáry E. (2003) Sondaj reprezentativ maghiar privind obiceiurile alimentare și de viață ale elevilor de liceu . Medical Weekly, 144 (33): 1631-1636. 11. Lugasi A, Biro L, Hovarie J, Sagi KV, Brandt S, Barna E. (2003) Conținutul de licopen din alimente și aportul de licopen în două grupuri ale populației maghiare. Nutrition Research, 23 (8) 1035-1044. IF: 0,717 16

12. Antal M, Regöly-Mérei A, Meskó É, Barna M, Biró L, Rurik I, Soós A, Gyömörei E, Réti K, Horváth Z, Veresné Bálint M, Pék Z, Szépvölgyi J, Nagy K. (2004) Incidența factorilor de risc la părinți și la descendenții lor tratați pentru infarct miocardic acut juvenil. Medical Weekly, 145 (49): 2477-2483. 13. Lugasi A, Hóvári J, Biró L, Brandt S, Helyes L. (2004) Factori care influențează conținutul de licopen al alimentelor noastre și aportul de licopen al populației maghiare. Magy Onkol, 48 (2): 131-136. 14. Biró L. (2005) Noi provocări în domeniul calculului nutrienților. Dieta nouă, 2:15 p. 15. Rodler I, Biró L, Greiner E, Zajkás G, Szórád I, Varga A, Domonkos A, Ágoston H, Balázs A, Vitray J, Hermann D, Boros J, Németh R, Kéki Zs. (2005) Studiu nutrițional în Ungaria. Medical Weekly, 146 (34): 1781-1789. 16. Biró L. (2005) Consumul de alimente și analiza riscurilor. Date privind consumul intern de boia. Dieta nouă, 3:30 p. 17. Biró L, Rabin B, Regöly-Mérei A, Nagy K, Pintér B, Beretvás E, Morava E, Antal M. (2005) Obiceiuri dietetice ale studenților de medicină și farmacie de la Universitatea Semmelweis, Budapesta. Acta Alimentaria, 34 (4): 463-471. IF: 0,274 17

18. Biró L. (2005) Evaluarea chestionarelor nutriționale. Științe ale sănătății, 49 (2): 145-150. 19. Biró L. (2005) Despre profilul nutrienților. Dieta nouă, 4:29. 20. Antal M, Regöly-Mérei A, Biró L, Nagy K, Fülöp J, Beretvás E, Gyömörei E, Kis O, Vámos A. (2006) Nutriție, practică în stilul vieții, concentrația serică de vitamina D și densitatea osoasă în limba maghiară adolescenți. Acta Alimentaria, 35 (1): 53-61. IF: 0.253 21. Péter Sz, Regöly-Mérei A, Biró L, Nagy K, Arató Gy, Szabó Cs, Martos É, Antal M. (2007) Stilul de viață al copiilor școlari. Sondaj reprezentativ în școlile elementare metropolitane prima parte. Ann Nutr Metab, 51: 448-453. IF: 1,831 22. Biró L, Regöly-Mérei A, Nagy K, Péter Sz, Arató Gy, Szabó Cs, Martos É, Antal M. (2007) Obiceiuri dietetice ale copiilor școlari. Sondaj reprezentativ în școlile elementare metropolitane - partea a doua. Ann Nutr Metab, 51: 454-460. IF: 1,831 23. Biró L, Zajkás G, Greiner E, Szórád I, Varga A, Domonkos A, Ágoston H, Balázs A, Mozsáry E, Vitrai J, Hermann D, Boros J, Németh R, Kéki Zs, Martos É. (2007) Studiu nutrițional în Ungaria, 2003-2004. Micro-nutrienți: săruri minerale. Medical Weekly, 148 (15): 703-708. 18

24. Zajkás G, Biró L, Greiner E, Szórád I, Ágoston H, Balázs A, Vitrai J, Hermann D, Boros J, Németh R, Kéki Zs, Martos É. (2007) Studiu nutrițional în Ungaria, 2003-2004. Micro-nutrienți: vitamine. Medical Weekly, 148 (34): 1593-1600. 25. Ranka S, Gee JM, Biró L, Brett G, Saha S, Kroon P, Skinner J, Hart AR, Cassidy A, Rhodes M, Johnson IT. (2008) Dezvoltarea unui chestionar privind frecvența alimentelor pentru măsurarea aportului de flavonoizi. Eur J Clin Nutr, 62: 1131-1138. IF: 2.686 26. Biró L. (2010) Comparația programelor de planificare a dietei în lumina dezvoltării interne. Forumul Medicinii de Familie, I: 29-30. 27. Biró L, Gee J. (2011) Dezvoltarea unui chestionar electronic de frecvență a alimentelor flexibil, actualizabil și ușor de utilizat. Acta Alimentaria, 40 (1): 117-127. IF: 0,379 28. Szeitz-Szabó M, Biró L, Bíró Gy, Sali J. (2011) Dietary survey in hungary, 2009. partea I. Macronutrienți, alcool, cofeină, fibre. Acta Alimentaria, 40 (1): 142-152. IF: 0,379 29. Biró L, Szeitz-Szabó M, Biró Gy, Sali J. (2011) Dietary survey in hungary, 2009. part II. Vitamine, macro și 19

microelemente, suplimente alimentare și alergii alimentare. Acta Alimentaria, 40 (2): 301-312. IF: 0,379 30. Biró L, Szabó L. (2011) Studiu nutrițional complex pe copii de 1-3 ani. Pediatrie, 62 (2): 80-85. 31. Szeitz-Szabó M, Biró L, Biró Gy. (2012) Trăsături statistice nutriționale și vitale ale populației maghiare: o recenzie despre ultimii 25 de ani. Acta Alimentaria 41 (2) 277-291. IF: 0,379 20