光谱分析技术在跨种族人群果蔬摄入评估中的应用：皮肤类胡萝卜素与血浆生物标志物的相关性研究

本研究针对果蔬摄入量(FVI)客观监测的需求，比较了Veggie Meter?反射光谱与Konica Minolta CM-700D分光光度计在评估皮肤类胡萝卜素(SCS)中的有效性。结果显示皮肤黄度(b*)与SCS(r=0.60-0.67)、血浆α/β-胡萝卜素显著相关(p<0.00079)，但两者均未有效检测番茄红素。该研究为营养干预评估提供了双设备选择依据，发表于《Current Developments in Nutrition》。

　　

在现代营养流行病学领域，准确评估果蔬摄入量(FVI)始终是公共卫生研究的难点。尽管果蔬的健康效益已被广泛证实，美国人群的摄入量仍低于推荐标准。传统依赖自我报告的膳食调查存在回忆偏差，而血浆类胡萝卜素检测虽精准却成本高昂。这促使研究者探索非侵入性、可推广的生物标志物——皮肤中积累的类胡萝卜素成为理想靶点。然而，现有光谱检测设备如Veggie Meter?与Konica Minolta CM-700D在灵敏度、特异性方面的差异尚未明确，特别是对番茄红素等特定类胡萝卜素的检测效能存疑。

为解答这些问题，来自East Carolina University等机构的研究团队开展了一项跨种族研究。他们创新性地整合两项前期研究数据：一项横断面验证研究(n=213)和一项β-胡萝卜素强化果汁的随机对照试验(Study 2, n=162)。研究首次系统比较了两种设备在检测皮肤类胡萝卜素(SCS)、血浆生物标志物及膳食摄入关联性的差异，成果发表于《Current Developments in Nutrition》。

关键技术方法包括：1) 使用Veggie Meter?通过压力介导反射光谱测量指尖SCS(0-800分)；2) Konica Minolta CM-700D分光光度计量化皮肤L*(亮度)、a*(红度)、b*(黄度)色彩空间参数；3) 高效液相色谱(HPLC)检测血浆α/β-胡萝卜素等6种类胡萝卜素；4) 采用哈佛食物频率问卷(FFQ)和NCI膳食史问卷(DHQ-III)评估膳食摄入；5) 统计分析采用Pearson相关和Bonferroni校正。

结果

皮肤色彩参数与生物标志物的关联
研究发现皮肤亮度(L*)和红度(a*)与SCS(r=-0.15-0.14)、血浆类胡萝卜素(r=-0.19-0.21)仅呈微弱相关。但皮肤黄度(b*)与SCS呈现强相关性(r=0.60-0.67)，且与血浆总类胡萝卜素(r=0.46-0.57)、α-胡萝卜素(r=0.38-0.54)等显著相关(p<0.00079)。值得注意的是，两者均未有效检测血浆番茄红素(r=0.06-0.17)。

膳食摄入的预测效能
皮肤黄度(b*)与FVI的相关系数(r=0.27)低于Veggie Meter?(r=0.35)，但对α/β-胡萝卜素摄入仍保持显著关联(r=0.30-0.31)。在干预试验中，高剂量组6周时皮肤黄度变化与SCS变化同步(r=0.51)，但Veggie Meter?在3周即能检测到差异，显示更高敏感性。

设备性能比较
尽管两种设备成本和使用复杂度相近，Veggie Meter?在检测类胡萝卜素摄入变化的时效性上更具优势。CM-700D提供的多色彩参数可能适用于特定研究场景，如社会健康因素关联分析。

结论与意义
该研究证实两种光谱设备均可作为FVI评估工具，但存在重要差异：1) 皮肤黄度(b*)是CM-700D检测类胡萝卜素的有效指标；2) Veggie Meter?对干预性变化的敏感性更高；3) 两种设备均存在对番茄红素的检测盲区，可能与类胡萝卜素的组织分布或设备光学特性有关。这些发现为公共卫生实践中设备选择提供了实证依据，同时揭示了未来研究需解决的技术瓶颈。

研究团队特别指出，跨种族样本(n=375)增强了结论的普适性，而果汁干预试验首次纵向验证了设备响应性。该成果不仅推动了营养监测技术的发展，也为个性化膳食干预评估建立了新范式。后续研究需聚焦番茄红素检测优化及设备标准化校准流程，以进一步提升其在多元人群中的应用价值。