تحلیل نمونه‌برداری از فاضلاب نشان‌دهنده الگوهای تغذیه‌ای جامعه

این مقاله به بررسی الگوهای تغذیه‌ای جوامع از طریق نمونه‌برداری فاضلاب می‌پردازد. پژوهشگران با استفاده از تکنیک‌هایی مانند <strong>FoodSeqFLOW</strong> توانستند اطلاعات مفیدی درباره عادات غذایی جمعیت‌ها به دست آورند و تغییرات غذایی را به‌سرعت زیر نظر بگیرند.

🔬 بررسی الگوهای تغذیه از طریق فاضلاب

پیگیری الگوهای تغذیه‌ای جوامع به شکل‌گیری سیاست‌های بهداشتی عمومی کمک می‌کند. به‌طور معمول، اکثر گروه‌ها به نظرسنجی‌های فردی متکی هستند که با چالش‌هایی مانند جانبداری در یادآوری، نرخ پاسخ پایین و هزینه‌ها مواجه‌اند. علاوه بر این، داده‌های فروش واردات و صادرات ملی نمی‌توانند عادات خاص جمعیت را به خوبی به تصویر بکشند.

برای غلبه بر این محدودیت‌ها، تیمی از محققان پیش‌تر رویکردی را برای شناسایی DNA گیاهی و حیوانی از مدفوع افراد توسعه دادند تا الگوهای تغذیه‌ای آن‌ها را مطالعه کنند. زیرا نمونه‌برداری فردی در سطح جامعه ممکن نیست، آن‌ها از روش نمونه‌برداری مبتنی بر فاضلاب که در دوران کووید-۱۹ رایج شد الهام گرفتند و روش توالی‌یابی خود را برای بررسی الگوهای تغذیه‌ای جامعه بازطراحی کردند.

🔍 نتایج پژوهش

در یک مطالعه جدید که در نشریه Proceedings of the National Academies of Science منتشر شده است، پژوهشگران دانشگاه دوک با دانشمندان دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل همکاری کردند تا کارایی پلتفرم خود، FoodSeqFLOW، را برای شناسایی الگوهای تغذیه‌ای سطح جمعیت به نمایش بگذارند. هزینه‌ی این بررسی کمتر از یک سنت برای هر نفر بود و می‌تواند به مقامات بهداشتی عمومی کمک کند تا تغییرات تغذیه‌ای را سریع‌تر زیر نظر بگیرند و پاسخ دهند.

تیم تحقیقاتی ۱۸۳ نمونه فاضلاب از ۲۱ شهر در کارولینای شمالی جمع‌آوری کردند که در مجموع نمایانگر ۲.۱ میلیون نفر بود. آن‌ها ژن‌های کلروپلاست‌های گیاهی و میتوکندری‌های حیوانی را توالی‌یابی کردند تا اطلاعات تغذیه‌ای را شناسایی کنند.

🍽️ بررسی تفاوت‌های جغرافیایی و اجتماعی

برای آزمایش قابلیت‌های پلتفرم خود در بررسی اطلاعات سطح جامعه، محققان پروفایل‌های گیاهی دو محل نمونه‌برداری در دورهم، کارولینای شمالی را با داده‌های ۱۴ فرد از همان شهر مقایسه کردند. آن‌ها متوجه شدند که پروفایل‌های غذایی در سطح جامعه و نمونه‌های فردی بسیار مشابه هستند. همچنین، بیشتر توالی‌های گیاهی و حیوانی شناسایی شده در نمونه‌ها با غذاهای انسانی مرتبط بودند، که احتمال آلودگی زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد.

سپس، محققان بررسی کردند که آیا FoodSeqFLOW می‌تواند تغییرات زمانی در الگوهای غذایی جامعه را شناسایی کند. آن‌ها نمونه‌هایی از کارخانه‌های تصفیه فاضلاب در سه شهر بین ژوئن تا دسامبر جمع‌آوری کردند و یک نمونه دیگر در ژوئن سال بعد. تیم دریافت که پروفایل‌های غذایی با توجه به در دسترس بودن فصلی غذاهایی مانند سبزیجات و میوه‌ها تغییر می‌کند.

⚖️ نتیجه‌گیری و کاربردهای آینده

تحقیقات همچنین توانایی روش خود را در شناسایی تفاوت‌های جغرافیایی و اجتماعی-اقتصادی در الگوهای تغذیه‌ای ارزیابی کردند. با مطالعه نمونه‌ها از چندین کارخانه تصفیه فاضلاب در همان زمان، تیم مشاهده کرد که رژیم‌های غذایی گیاهی در مراکز شهری مرفه‌تر رایج‌تر هستند. همچنین، تنوع و غنای غذاها ارتباط مثبت با وضعیت اجتماعی-اقتصادی و اندازه جمعیت‌های آسیایی و خارجی داشت، در حالی که ناامنی غذایی با تنوع و غنای غذایی ارتباط منفی داشت.

در نهایت، محققان با تمرکز بر غذای دریایی، الگوهای غذایی منطقه‌ای را دیدند، به‌طوری که جوامع روستایی و ساحلی نمایندگی بیشتری از ماهی‌های محلی داشتند، در حالی که مناطق درون‌کشوری و شهری توالی‌هایی داشتند که به گونه‌های دریایی توزیع شده ملی مربوط می‌شد. این یافته‌ها نشان‌دهنده کاربرد تکنیک‌های مولکولی برای مطالعه الگوهای تغذیه و شناسایی عوامل اجتماعی-دموگرافیک در عادات غذایی هستند.