Effekten af sund skolekost på udvalgte blodparametre

Introduktion: Det undersøges, om et dagligt sundt skolemåltid i to måneder kan give en ændring i relevante stofskifteparametre i blodet, og om udvalgte parametre er inden for det, der betragtes som optimale værdier.

Materiale og metoder: I en blokrandomiseret, prospektiv, kontrolleret undersøgelse fik 145 elever taget blodprøver før og efter interventionen. Interventionsgruppen fik sund skolemad i to måneder (25-30% af det daglige kalorieindtag). Prøverne blev analyseredet for 17 parametre, der er relateret til kulhydrat-, protein-, fedt- stofskifte, samt vitaminer og mineraler.

Resultater: Værdierne for forsøgspersonerne i interventionsgruppen var i gennemsnit ændret signifikant i løbet af interventionens to måneder mht. thyroidea-stimulerende hormon (TSH), calcium (CA) hæmoglobin (HB), cobalamin (COBA) og kreatinin (CREA) sammenlignet med kontrolgruppen (p < 0,025). Den optimale serumværdi for 25-hydroxy-vitamin D3 er omkring 80 nmol/l. Over 94% af forsøgspersonerne lå i uge 49 under 80 nmol/l, hvilket var ledsaget af lave CA-værdier.

Konklusion: Interventionsgruppen havde en signifikant ændring i TSH-, CA-, HB-, COBA- og CREA-værdierne fra starten til slutningen af interventionsperioden sammenlignet med kontrolgruppen. Resultaterne bør bekræftes med en større og længerevarende undersøgelse. Undersøgelsens teenagere får ikke tilstrækkeligt D-vitamin. Det bør overvejes at behandle teenagere dagligt med D-vitamin.

Der er i samfundet bekymring for unges kost- og drikkevaner og specielt for, om de har mulighed for at få en varieret og sund kost. I den offentlige debat er der fokus på, om sund skolemad er et offentligt ansvar. Tidligere har bevæggrunde for at indføre skolemad fokuseret på kognitive egenskaber og adfærd i skolen [1-3]. Unges kost betragtes generelt som for fed og sukkerholdig på bekostning af sunde fødevarer med højt indhold af sporstoffer, mineraler og vitaminer [4, 5]. Mangel på disse stoffer, samt for fed og sukkerholdig kost kan på længere sigt føre til mangel- eller livsstilssygdomme som f.eks. diabetes, adipositas og hjerte-kar-sygdomme [6, 7]. Sammenhængen mellem kosten og niveauet af mineraler og vitaminer i blodet er kun undersøgt på børn og unge, der har indtaget kost med tilsatte vitaminer og mineraler [8-10]. Der er i litteraturen ikke fundet undersøgelser, der måler blodparametre efter tilbud om ikke beriget sund kost til skolebørn.

Derfor undersøges, om et sundt frokostmåltid i 8. klasse medfører målbare ændringer i stofskiftekomponenter, som kunne forventes at blive påvirket i gunstig retning af sund kost.

Materiale og metoder
Design

Undersøgelsen havde et design med 145 elever fra elleve 8. klasser, der blev randomiseret til en kontrolgruppe (n = 66), der spiste som de plejede, og en interventionsgruppe, der daglig modtog et sundt frokostmåltid i to måneder (n = 79). Alle eleverne fik taget første blodprøve før interventionen i uge 39 i 2006, og anden blodprøve blev taget i uge 49 efter interventionen (Figur 1 ). Der blev målt på 17 parametre inden for kulhydrat-, protein- og fedt-stofskiftet, samt vitaminer og mineraler for at undersøge en mulig virkning af den sunde kost. Randomiseringen blev foretaget på klasseniveau ved en lodtrækning, der var overvåget af en uvildig tredjepart.

Forsøgspersoner

Forsøgspersonerne var elever på fire skoler i det tidligere Vejle Amt. Inklusionskriterier var forældrenes accept af barnets deltagelse og blodprøvetagning, samt at der ikke var glutenallergi eller laktoseintolerans. Elever på lægeordineret diæt kunne ikke deltage. Otte elever udgik i interventionsgruppen, og 11 udgik i kontrolgruppen, hvorved der efter interventionen var 126 deltagere, der fik foretaget blodprøve i uge 49 (Figur 1). Den primære årsag til at stoppe deltagelsen var ubehag ved blodprøvetagningen. Gruppernes karakteristika fremgår af Tabel 1 . Der var ikke signifikant forskel på gruppernes karakteristika, hvilket tyder på en tilfredsstillende randomisering. Forsøget var godkendt af Datatilsynet og Den Videnskabsetiske Komité (VF-20060097).

Intervention

Interventionsgruppen modtog dagligt et kommercielt, sundt frokostmåltid, der kunne mætte eleverne og sikre de rigtige energi og næringsstoffer i henhold til de nordiske næringsanbefalinger [11]. Måltidet dækkede 25-30% af det daglige energibehov, der var sat til 11.600 kJ/dag for drengene og 8.300 kJ/dag for pigerne. Alle deltagere i interventionsgruppen fik dermed måltider, der var standardiseret til piger med en vægt på 55 kg og drenge med en vægt på 65 kg. I det enkelte måltid indgik for pigerne 11-19 g protein, 17 g totalfedt samt 68 g kulhydrat, af hvilke fibrene udgjorde 6-9 g. Drengenes måltider indeholdt omkring 13-26 g protein, 24 g totalfedt samt 97 g kulhydrat, hvor fibrene udgjorde 9-12 g. Måltidernes vitaminindhold var næsten ens for drenge og piger: 75 mg folat, 19 mg C-vitamin, 2-2,5 mikrogram E-vitamin og 0,27 mikrogram D-vititamin. Der blev serveret 15 forskellige retter i et forløb, der blev gentaget fire gange i løbet af interventionen. Proteinindholdet kom i overvejende grad fra kylling (10-26 g protein pr. 100 g) og i mindre grad fra fisk. Af hensyn til komplians blev de unges sansebehov tilgodeset med »cafelignende« måltider, hvorfor rugbrød blev anvendt i mindre grad til fordel for de lysere brødtyper med højt indhold af protein og kostfiber fra bl.a. durummel og rugmel. Måltidets sammensætning tog udgangspunkt i kødet, hvad enten det var et varmt måltid eller en kold ret bestående af f.eks. sandwicher, hvorefter energifordelingen af protein, fedt og kulhydrat blev justeret til hhv. 15%, 30% og 45%, vha. brød, tilbehør, grønt og frugt. Interventionsgruppen måtte ikke indtage slik og sodavand i skoletiden. Herudover var der ingen restriktioner. Kontrolgruppen spiste, dra k og indtog slik som vanligt.

Målte parametre

Plasma og fuldblod blev analyseret på en Roche Hitachi Modular med modulerne ANALYTICS E170 og ANALYTICS P inklusiv ion selektive elektroder for følgende ikkefastende parametre: Albumin (ALB), totalcalcium (CA), karbamid (CARB), kolesteroler (CHOL), cobalamin (COBA), kreatinin (CREA), folater (FOLAT), ferritin (FTIN), glukose (GLC), hæmoglobin (HB), hæmoglobin A1c (HBA1c ), high-density lipoprotein (HDL)-kolesterol (HDL), low-density lipoprotein (LDL)-kolesterol (LDL), magnesium (MG), triglycerider (TGLY) og thyroidea-stimulerende hormon (TSH). 25-hydroxy-vitamin D3 (25OHD) blev bestemt ved liquid chromatography/tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) med deutereret 25OHD som intern standard. Kalibratoren var spiked serum (standardadditionsmetoden). Målingernes korrekthed var valideret af Labquality, Finland; Instand e.V., Tyskland og DGKL, Tyskland. Til graduering af D-vitamin-insufficiens blev Heaneys inddeling anvendt [12].

Bioanalytikerne indsamlede foruden blodprøver også elevernes højde og vægt til body mass index (BMI). For at sikre at interventions- og kontrolgruppen var sammenlignelige, udfyldte eleverne spørgeskemaer angående livsstil og en retrospektiv beskrivelse af, hvor ofte forskellige fødevaregrupper blev indtaget (Tabel 1). I alt 47 elever fra kontrol- og 57 fra interventionsgruppen afleverede skemaerne.

Kvalitetssikring

Elevernes komplians mht. indtag af maden blev kontrolleret af elevernes lærer. Bias på analyserne kontrolleredes ved at normalisere elevernes værdier til patientmiddel. Patientmiddel er laboratoriets daglige middelværdi fra samtlige patienter målt på et givent apparatur en given dag (200-500 patienter afhængigt af analysen) og er observeret at være konstant over tid forudsat en analyse fri for bias.

Statistik

Middelværdierne for interventions- og kontrolgruppens deltaværdier (værdien for uge 49 fratrukket værdien fra uge 39 på individniveau) blev beregnet. Parametrisk sammenligning af de uparrede, normalfordelte data blev foretaget ved tosidet T-test. Ikkenormalfordelte data blev analyseret med Wilcoxon rank-sum test . Beregningerne blev udført med softwaren Number cruncher statistical systems (NCSS), 2004. Signifikansniveauet var sat til α = 5%.

Resultater

Interventions- og kontrolgruppens middelværdier blev sammenlignet før interventionen (uge 39), uden at der blev fundet signifikante forskelle på de målte parametre (Figur 1). Efter interventionens ophør blev middelværdierne af de to gruppers deltaværdier (værdien i uge 49 fratrukket værdien i uge 39) sammenlignet, og følgende signifikante forskelle blev fundet:

Sammenligning af gruppernes middeldeltaværdi

En positiv deltaværdi (værdien i uge 49 fratrukket værdien i uge 39) udtrykker en stigning i parameteren i løbet af undersøgelsen. Middelværdien af deltaværdierne for individerne i hhv. interventions- og kontrolgruppen blev sammenlignet (T-test). For TSH, HB, COBA og CREA var deltaværdiernes middelniveau signifikant højere i interventionsgruppen end i kontrolgruppen (Tabel 2 ). For CA faldt grupperne hhv. -0,02 og -0,06 mmol/l. Faldet i kontrolgruppen var signifikant større end i interventionsgruppen (Tabel 2). Sammenligning af kontrol- og interventionsgruppernes middeldeltaværdier viste ingen forskel for de øvrige parametre 25OHD, FOLAT, FTIN, MG, CARB, GLC, HBA1c , HDL, LDL, CHOL, TGLY, samt BMI (Tabel 2).

Absolutte koncentrationer i forhold til referenceområder og optimale værdier

Det viste sig vanskeligt at finde publicerede danske referenceintervaller for de målte parametre i aldersklassen 13-16 år. Niveauet af elevernes værdier blev derfor evalueret i forhold til amerikanske pædiatriske referenceintervaller [13, 14]. Generelt lå parametrene i uge 49 inden for de amerikanske referenceværdier på nær de forventelige 2,5% (Tabel 2). Blandt undtagelserne var HDL, hvor der i uge 49 var 31% i interventionsgruppen og 26% i kontrolgruppen, der havde højere værdier end de amerikanske unge. I alt 7% lå højere i COBA, mens 4-9% lå højere i TGLY. Værdier for CHOL og LDL var lavere hos mellem 4% og 18% af eleverne i de respektive grupper. Samme tendens sås for COBA, 25OHD, TGLY og FTIN, hvor mellem 4-6% af de danske unge havde lavere værdier. Største afvigelse sås for CA, hvor 44% i begge grupper lå lavere end de amerikanske unge (Tabel 2).

Den optimale værdi for 25OHD på 80 nmol/l kan defineres som værdien, hvor parathyroideahormon (PTH) ikke påvirkes ved yderligere stigning i 25OHD [12]. Den laveste værdi i normalområdet for børn (23-130 nmol/l) og voksne (50-160 nmol/l) ligger dog væsentligt lavere end 80 nmol/l. I uge 49 havde 94% af eleverne i interventions- og 96% af eleverne i kontrolgruppen værdier under 80 nmol/l (Figur 2 ). D-vitamininsufficiens med 25OHD-værdier < 50 nmol/l sås hos hhv. 41% og 55% af eleverne i interventions- og kontrolgruppen i uge 49. Enkelte elever i hver gruppe havde svær D-vitamininsufficiens med 25OHD-værdier < 12,5 nmol/l. Sekundær hyperparathyreodisme (PTH > 6,9 pmol/l; 25OHD < 25 nmol/l) sås hos hhv. 3% og 1% af de ellers raske teenagere i de to grupper (Figur 2).

Kvalitetssikring

Blodparametrenes data blev normaliseret til patientmiddel (se ovenfor) for at belyse analysevariationens indflydelse på de signifikante resultater. Variation i måling af gruppernes værdier i hhv. uge 39 og uge 49 kunne påvirke deltaværdien. For hæmoglobin betød normaliseringen, at den signifikante forskel på kontrol- og interventionsgruppens middeldeltaværdi forsvandt (p > 0,05). TSH, CA, COBA, CREA bevarede de signifikante forskelle efter normalisering (p < 0,025).

Diskussion

En sund frokost i to måneder havde en effekt i form af signifikant forskel på kontrol- og interventionsgruppens middelændring fra før til efter (deltaværdien) for TSH, CA, HB, COBA og CREA. Forskellen i deltaværdiernes middelniveau var med undtagelse af HB robust over for justering for ændringer i analysernes akkuratesse over tid.

Undersøgelse af mange parametre kan resultere i fund af tilfældige signifikante forskelle [15]. Dette er dog næppe tilfældet, idet både TSH og CA er højsignifikante (Tabel 2). Desuden kan der være en funktionel sammenhæng mellem stigningen i COBA og HB, idet mangel på COBA kan ledsages af anæmi.

Normal versus optimal værdi

Generelt havde eleverne normale udgangsværdier for de fleste parametre i forhold til amerikanske unge [13, 14]. I Danmark bruger man ofte referenceværdier for voksne til at kategorisere børn og unge. Sammenligning med amerikanske referenceværdier er ikke ideelt pga. forskelle i etnisk sammensætning, klima, analysemetoder etc. Hvis elevernes værdier havde været sammenlignet med danske referenceintervaller for voksne, ville der være flere unge med værdier under referenceintervallet. Især for CARB, MG, FTIN, HDL, LDL og 25OHD.

Det burde overvejes, om brugen af referenceintervaller i klinikken skulle revideres og i stedet fokusere på optimale værdier og beslutningsgrænser. Den normale værdi kan ligge under, hvad der betragtes som en optimal værdi, som det var tilfældet i eksemplet med 25OHD-niveauet (Figur 2), hvor mindst 94% havde værdier, der var lavere end det optimale niveau på 80 nmol/l [12]. Undersøgelsen viste insufficiens hos ca. halvdelen af eleverne og tilfælde af sekundær hyperparathyreoidisme. Denne tendens kan genfindes i studier på danske voksne [16]. De lave 25OHD-værdier understøttes af, at 44% af eleverne havde lave CA-værdier i forhold til de amerikanske referenceintervaller (Tabel 2), hvilket øger risikoen for at udvikle forstyrrelser af knoglemetabolismen [12]. I alt 33% af de elever, der dagligt tog multivitamin med D-vitamin, var blandt de insufficiente. I denne undersøgelse var D-vitaminindholdet i gennemsnit 0,27 mikrogram pr. frokostmåltid, hvilket var alt for lavt til at forhindre det årstidsbestemte fald i 25OHD og det ledsagende fald i CA. Hverken kost eller multivitamintabletten (5-10 mikrogram/dag) giver det optimale serumniveau eller sikrer, at eleverne kommer over insufficiensgrænsen på 50 nmol/l i serum. Skal man have tilstrækkeligt D-vitamin, er det formentlig nødvendigt med et langt større D-vitamintilskud på minimum 38 mikrogram/dag [17].

Generel livsstil

Af Tabel 1 fremgik det, at antallet af overvægtige til svært overvægtige lå på 10-15%. Rapporten Undersøgelse af overvægt blandt skolebørn i Sønderjyllands Amt, Skoleåret 2004/05 [18] fandt 20% overvægtige blandt de 13-17-årige. Forskellen i BMI kan skyldes selektionsbias eller være en indikator for en relativt sundere livsstil for eleverne i denne undersøgelse.

Spørgeskemaopgørelsen i Tabel 1 viste, at sport og arbejde optog mere af eleverne tid end TV, PC og lektier i både kontrol- og interventionsgruppen i uge 39. Det regelmæssige indtag af frugt og grønsager (Tabel 1) understøttes af, at folatniveauet ligger inden for normalniveauerne hos amerikanske unge (Tabel 2). En i forvejen sund livsstil kan mindske effekten af undersøgelsens sunde frokost, der kun dækkede 25-30% af energibehovet i to måneder [3, 19].

Undersøgelsens design

Undersøgelsens randomisering på klasseniveau kunne styrkes ved randomisering på individniveau, men med logistiske problemer til følge. Interventionsperioden burde forlænges til min. 3-6 måneder for at se en effekt på tidsafhængige parametre som BMI, og for at biokemiske parametre kunne nå steady state -niveau.

Denne undersøgelse peger på, at TSH og CA bliver påvirket mest af sund kost, samt at D-vitamin-niveauet hos de unge er lavt. Undersøgelsen viser også, at det er acceptabelt for forældrene og unge at få taget blodprøve i et sådant projekt - og at aktiviteten i sig selv skaber stor opmærksomhed omkring vigtigheden af sund kost til børn og unge.

Konklusion

Vi fandt, at der efter to måneder med sund frokost kan måles en ændring i TSH, CA, HB, COBA og CREA sammenlignet med kontrolgruppen. Grundet interventionsperiodens korte varighed bør resultatet bekræftes i en prospektiv undersøgelse, hvor følsomheden øges gennem flere forsøgspersoner og en længerevarende intervention. Unge teenagere får ikke tilstrækkeligt med D-vitamin gennem kosten eller via solen. Derfor anbefales det, at alle teenagere behandles med højere doser af D-vitamintilskud hver dag, hele året.

Peer Horn , Klinisk Biokemisk Afdeling, Vejle Sygehus, DK-7100 Vejle.

E-mail: Peer.Horn@vgs.regionsyddanmark.dk

Antaget: 4. juli 2008

Interessekonflikter: Ingen

Taksigelser: For økonomisk støtte takkes Vejle Amt; Forsknings og udviklingsrådet, Vejle Sygehus, samt overlæge Birger Engbys forsknings fond. Tak til virksomhederne, der har leveret maden: Flensted A/S; Tulip; Arla Foods; Easyfood; Schulstad; Royal Greenland; BC Catering; Kolding Salatfabrik. Tak til projektkoordinator og leder af forebyggelsessekretariatet, Karis Dalsjö , Vejle Amt; Økonoma Marianne Overvad , Sund Viden; Levnedsmiddelkandidat Ph.d. Vibeke K. Holm , Foodture; Diætist Margit S. Schiess , PsykInfo; Kantineleder Conny Andersen , Rosborg Gymnasium; Og endelig bioanalytikerne fra KBA, Vejle Sygehus, specielt Bente Terp .

1. Rampersaud GC, Pereira MA, Girard BL et al. Breakfast habits, nutritional status, body weight, and academic performance in children and adolescents. J Am Diet Assoc 2005;105:743-60.
2. Taras H. Nutrition and student performance at school. J Sch Health 2005;75:199-213.
3. Kristjansson EA, Robinson V, Petticrew M et al. School feeding for improving the physical and psychosocial health of disadvantaged elementary school children. Cochrane Database Syst Rev 2007;(1):CD004676.
4. Christensen T, Fagt S, Groth MV et al. Børns og unges måltidsvaner 2000-2004. København: Fødevareinstituttet, DTU, 2007
5. Mølgaard C, Dela F, Froberg K et al. Prevention of obesity among children and adolescents - proposal for a strategy. Ugeskr Laeger 2007;169:2314-6.
6. Jorgensen SP, Bartels LE, Agnholt J et al. Vitamin D insufficiency - possible etiologic factor of autoimmune diseases. Ugeskr Laeger 2007;169:3655-60.
7. Stender S, Dyerberg J, Astrup AV. Fast food promotes weight gain. Ugeskr Læger 2007;169:1804-6.
8. Ortega RM, Requejo AM, Redondo R et al. Influence of the intake of fortified breakfast cereals on dieta