FOODNUTRI – kestävää ruoka- ja ravitsemustutkimusta

Suolen mikrobien ja suolen seinämän hyvinvoinnin tutkimus in vitro -mallinnuksella ovat osa FOODNUTRIn fysiologisia vasteita tutkivaa ja tarkastelevaa tutkimusalustaa. Tutkimusalustan tavoitteena on mahdollistaa entistä syvällisempi ruoan komponenttien ja ruokavalioiden terveysvaikutusten tutkimus, jotta laadukkaan ravitsemuksen kautta voidaan turvata väestön terveys ja hyvinvointi ruokasysteemin muutoksessa.

Suolen mikrobistolla ja suolen seinämän hyvinvoinnilla on suuri merkitys terveyden ylläpidossa, sairauksien kehittymisessä ja niiden ehkäisyssä. Suolen mikrobiston rikkaus ja monimuotoisuus on yhdistetty esimerkiksi matala-asteisen tulehduksen syntyyn sekä sydän- ja verisuonisairauksien, tyypin 2 diabeteksen, syöpien ja allergioiden kehittymiseen. Ruoan ja ruokavalion laadulla on suuri merkitys suolen mikrobiston koostumukselle ja suolen seinämän hyvinvoinnin ylläpidolle. Runsaasti kuitua, eli täysjyväviljaa, kasviksia, marjoja ja hedelmiä sisältävä ruokavalio pitää yllä monimuotoista mikrobistoa ja tukee suolen seinämän hyvinvointia ja vähentää sen läpäisevyyttä.

FOODNUTRI -hankkeessa kehitämme in vitro -suolimallia edelleen. Hankkeen aikana on pystytetty modulaarinen suolimalli, johon voidaan liittää myös suolenseinämän solujen toimintaa kuvaava moduuli (kuva 1). Uuden moduulin pilotointi tehdään olemassa olevilla ja uusilla elintarvikkeilla tai niiden raaka-aineilla. Tuotteet käyvät läpi koko suolimallin käsittelyn, jotta voidaan mallintaa suolivälitteistä vaikutusta digestiovaiheesta aina paksusuolen mikrobifermentaatioon saakka. Uusi soluseinämää mallintava moduuli altistetaan suolen sisällölle ja mikrobeille.

In vitro -mallinnuksella voimme tutkia syvällisesti ruokien ja niiden komponenttien vaikutuksia suolessa. Mallinnuksesta saatu tieto voidaan yhdistää myös ateriatutkimuksesta saatavan tiedon kanssa. Tämän tieteelliseen näyttöön perustuvan alustan kehittäminen antaa mahdollisuuden ymmärtää syvällisesti ruoan mekanismitason vaikutuksia, joilla on tulevaisuudessa suuri potentiaali löytää ratkaisuja yksilölliseen terveyden ylläpitoon ja sairauksien ehkäisyyn. Modulaarisen suolimallin avulla voidaan selvittää näiden elintarvikkeiden tai niiden komponenttien hyötyjä tai haittoja terveyden kannalta jo hyvin varhaisessa elintarvikekehityksen vaiheessa. In vitro -mallinnus tarjoaa mahdollisuuden tutkia myös aivan uusien ruokien lähteiden tai komponenttien suolistovälitteisiä terveysvaikutuksia jo vaiheessa, jossa näitä tuotteita ei voida vielä tutkia ihmisillä. Tämä vaihe on tärkeä, jotta voidaan ymmärtää uuselintarvikkeiden vaikutuksia myös turvallisuusnäkökulmista.

Kuva 1. Modulaarinen in vitro -suolimalli.

Kliiniset ateriakokeet ovat osa FOODNUTRIn fysiologisia vasteita tutkivaa ja tarkastelevaa tutkimusalustaa. Tutkimusalustan tavoitteena on mahdollistaa entistä syvällisempi ruoan komponenttien ja ruokavalioiden terveysvaikutusten tutkimus, jotta laadukkaan ravitsemuksen kautta voidaan turvata väestön terveys ja hyvinvointi ruokasysteemin muutoksessa.

Kliinisillä ateriakokeilla selvitetään, millaisia vaikutuksia elintarvikkeella on sen nauttimisen jälkeen ihmisen elimistössä.

Ateriakokeita on tehty Kansanterveystieteen ja kliinisen ravitsemustieteen yksikössä jo pitkään useista eri näkökulmista. Olemme tutkineet ruoka-aineiden vaikutusta aterianjälkeiseen veren glukoosi- ja lipidivasteisiin sekä inflammaatioon. Lisäksi olemme tutkineet ruokiin liittyviä kylläisyys- ja nälkätuntemuksia, asenteita, sympaattisen ja parasympaattisen hermoston vasteita sekä eri aivoalueiden aktivaatiota.

FOODNUTRI -hankkeessa tavoitellaan ateriatutkimuskonseptin muotoilua palveluksi, jossa huomioidaan sidosryhmien tarpeet joustavasti. Palvelumuotoilua toteutetaan pilottitutkimusten avulla, joissa testataan useita erilaisia elintarvikkeita tai niiden komponentteja ateriakokeen vaikuttavana tekijänä.

Ateriakokeiden näkökulmat ja tavoitteet on joustavasti muutettavissa. Myös vapaaehtoisten tutkittavien joukko voidaan kutsua eri väestöryhmistä tutkimustavoitteen mukaisesti. Ateriakokeisiin voidaan myös yhdistää lyhytaikainen ruokavaliointerventio, jos halutaan tarkastella pidemmän intervention vaikutusta aterianjälkeisiin vasteisiin. Haasteena ateriakokeissa on löytää sopiva vertailutuote, johon varsinaista tutkimustuotetta vertaillaan. Tutkimuskysymys ja vertailutuote määrittävät pitkälti sen, mitä ateriakokeessa voidaan tutkia. Näin ollen tutkimustavoitteen määrittelemiseksi tarvitaan kirjallisuuden tuntemusta sekä huolellista keskustelua tarpeista ja kysymyksistä, joihin kokeella halutaan vastata.

Yhdessä Pohjois-Savon alueellisen FOODNUTRI-hankkeen kanssa, edistämme kansallisten digitaalisten ruoankäyttöä mittaavien yksilöllisten sovellusten sekä yksilöllisen ja automatisoidun ruokavaliopalautteen kehittämistä ja tuemme sillä ravitsemuksen tutkimusinfrastruktuuria.

Ravitsemuksen verkkotyökalut tukemaan väestön ravitsemusterveyttä ja tutkimusta

Ravitsemuksen verkkotyökalujen avulla edistämme yksilöiden sekä väestön ravitsemusterveyttä, hyvinvointia sekä tuemme kestävää ruoan kulutusta ja sitä kautta voimme ehkäistä kroonisia kansansairauksia. Parantaaksemme alueellisia ja kansallisia mahdollisuuksia ravitsemusterveyden kohentamiseen sekä ravitsemustutkimukseen, olemme kehittäneet ruoankäytön digitaalista mittaamista ja yksilöllistä palautejärjestelmää.

Hankkeessa kehitetty ruokavalion laatua mittaava verkkotyökalu on nimeltään Ravitsemusnavigaattori ja sitä tukee Ravitsemuspolku-sivusto, josta henkilö saa lisätukea ja vinkkejä ruokavaliomuutokseen. Ravitsemusnavigaattorin avulla henkilö voi arvioida omaa ruoankäyttöä verrattuna kansallisiin ravitsemussuosituksiin ja hän saa suosituksiin pohjautuvan automaattisen palautteen ruokavaliostaan, mikä voi tukea terveyttä edistäviä ruokailutottumuksia. Verkkosovelluksen pohjana on tieteellisesti arvioitu Ruokavalioindeksi (eng. Healthy Diet Index), joka on kehitetty aiemmissa tyypin 2 diabeteksen ehkäisyhankkeissa. Kehitystyössä on ollut mukana ravitsemusalan asiantuntijoita monesta organisaatiosta, kuten Itä-Suomen yliopistosta, Savonia ammattikorkeakoulusta sekä Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksesta.

Verkkotyökaluja testataan ja tutkitaan parhaillaan

Verkkotyökalut on kehitetty yhdessä Savonia ammattikorkeakoulun kanssa. Olemme testanneet niitä kuluttajilla ja ammattilaisilla ja jalkautamme niitä yhteistyössä alueen yritysten, Kuopion kaupungin, Pohjois-Savon liikunnanohjaajien, työterveyshuollon sekä muiden toimijoiden kanssa. Parhaillaan verkkotyökalujen käytettävyyttä ja hyödyllisyyttä pilotoidaan ja testataan osana työterveyshuoltoa sekä liikunnanohjaajien elintapaohjausta.

Ravitsemusnavigaattori tarjoaa mittarin ruokavalion laadulle, mitä voi hyödyntää esimerkiksi rakenteellisessa kirjaamisessa terveydenhuollossa tai tutkimuksessa ruokavaliomuutosten vaikuttavuuden mittarina. Verkkotyökaluja kehitetään myös tukemaan tutkijoita esimerkiksi ravitsemustiedonkeruun ja ruokavalion seurannan tukemiseksi. Teemme monenlaista tutkimusyhteistyötä. Hanke tuo arvokasta tietoa työkalujen hyödynnettävyydestä ja vaikuttavuudesta erilaisissa käyttöympäristöissä ja tarkoituksissa.

Kuvassa 1 (alla) on esitetty Ruokavalioindeksi-sovelluksen kehityksen vaiheet Pohjois-Savon alueellisessa FOODNUTRI -hankkeessa.

Kuva 1. Ravitsemusnavigaattori-sovelluksen kehitys alueellisessa FOODNUTRI-hankkeessa.

Ravitsemusnavigaattori-sovelluksen kehittämisen ja käytön osalta voit olla yhteydessä tutkijoihin Kirsikka Aittolaan, Maria Lankiseen sekä Elina Järvelä-Reijoseen. 

Tutustu Ravitsemusnavigaattoriin tästä.

Tutustu Ravitsemuspolkuun tästä.

Katso alta verkkotyökalujen esittelyvideo:

Elintarvikkeiden myyntiajan hallittu pidentäminen vastaa globaaleihin tavoitteisiin resurssien viisaasta käytöstä vähentäen ruokahävikkiä ja edistäen omavaraisuutta.  Tämä edellyttää elintarvikkeilta ja raaka-aineilta korkeaa laatua, sekä hallittuja prosessointeja.

Ruoan mikrobiologisen laadun tutkimusta tukevat menetelmät ovat keskeinen osa FOODNUTRI-tutkimuskokonaisuutta. Perinteisten elintarvikemikrobiologian menetelmien rinnalle olemme kehittäneet ketterämpiä ja nopeampia menetelmiä elintarvikepatogeenien ja pilaajamikrobien tunnistamiseksi.

Tempo- ja miniVidas -laitteistokokonaisuudella voidaan analysoida ketterästi erilaisia elintarvikepatogeeneja ja pilaajamikrobeja.

Elintarvikemikrobiologian menetelmiä hyödynnetään muun muassa elintarvikkeiden säilyvyyden tutkimisessa, esimerkiksi erilaisten säilyvyyttä pidentävien prosessointien, kuten kylmäkuivauksen vaikutusten tutkimiseksi.

Leo-004-kylmäkuivurilla voidaan kylmäkuivata elintarvikkeita ja raaka-aineita, testata erilaisten elintarvikkeiden soveltuvuutta pakkaskuivaukseen, sekä tutkia prosessin vaikutusta elintarvikkeen säilyvyyteen ja laatuun.