Dane dotyczące populacji, żywności i spożycia składników odżywczych są istotne dla zrozumienia obciążenia niedożywieniem w populacjach oraz zależności między dietą a zdrowiem i odgrywają ważną rolę w projektowaniu, monitorowaniu i ocenie opartych na dowodach polityk i programów żywieniowych1,2.
Po zebraniu danych dotyczących spożycia żywności, wykorzystuje się oprogramowanie do pomnożenia ilości każdego spożytego produktu przez jego skład odżywczy w celu uzyskania danych o spożyciu składników odżywczych (analiza żywieniowa)3 – proces ten był wykonywany ręcznie aż do pojawienia się komputerów typu mainframe4. Istnieje wiele narzędzi programistycznych służących do tego celu, jednak są one zazwyczaj zorientowane na analizę indywidualną, a nie na badania populacyjne5,6. Badacze chcący obliczyć spożycie składników odżywczych w dużych badaniach mogą pisać programy w oprogramowaniu statystycznym, w którym nie są biegli, lub stosować oprogramowanie przeznaczone dla osób indywidualnych do każdego członka badanej populacji i kompilować wyniki; jest to czasochłonne i podatne na błędy. Co więcej, istniejące oprogramowanie do analizy żywieniowej może nie zawierać wszystkich produktów spożywczych lub składników odżywczych istotnych w konkretnym badaniu, bądź nie pozwalać użytkownikom na wprowadzanie lub łatwą modyfikację danych dotyczących składu żywności, wielkości porcji i klasyfikacji grup żywności stosowanych w analizie. Choć istnieje wiele platform wspomaganych komputerowo do oceny diety, które przeprowadzają wewnętrzną analizę żywieniową i nadają się do stosowania w dużych badaniach7, często są one w podobny sposób ograniczone i dodatkowo ograniczają użytkowników do konkretnych metod oceny (np. dzienniczka żywieniowego, 24-godzinnego przypomnienia diety lub przypomnienia częstotliwości spożycia produktów w określonym okresie referencyjnym).
Wady te są szczególnie problematyczne w krajach o niskim i średnim dochodzie (LMICs), gdzie lokalny skład żywności, przepisy oraz inne dane referencyjne są często w dużej mierze pomijane w istniejącym oprogramowaniu do oceny diety i analizy żywieniowej, z którego większość została zaprojektowana do użytku w krajach o wysokim dochodzie2,7,8. Badacze gromadzący dane dotyczące spożycia składników odżywczych w populacji mogą zatem korzystać z narzędzi wspomaganych oprogramowaniem do oceny diety, które są słabo dostosowane do badanej populacji lub pytań badawczych, albo stosować narzędzia stworzone specjalnie na potrzeby badania, które mogą nie zawierać wbudowanych danych o składzie żywności, lub uciążliwe metody papierowe; oba te podejścia wymagają oddzielnego rozwiązania do analizy żywieniowej9. Niedoskonałości istniejącego oprogramowania potęgują zatem liczne inne przeszkody w pozyskiwaniu wysokiej jakości i aktualnych danych o spożyciu żywności i składników odżywczych, niezbędnych do wdrażania skutecznych strategii żywieniowych w krajach LMICs2. Niedawno opracowana platforma do oceny diety INDDEX24 jest istotną próbą wypełnienia tej luki w danych w krajach LMICs10,11,12. INDDEX24 wykorzystuje aplikację mobilną do usprawnionego gromadzenia danych, która jest płynnie połączona z Global Food Matters Database – obszernym i stale rozrastającym się repozytorium światowych danych o składzie żywności, standardowych przepisach i referencyjnych danych żywieniowych13. Jednakże INDDEX24 ogranicza się do gromadzenia 24-godzinnych przypomnień żywieniowych, co uznaje się za najszerzej stosowalną metodę oceny w badaniach populacyjnych, ale co może nie spełniać wszystkich celów badawczych, zwłaszcza gdy wymagany jest dłuższy okres referencyjny (w którym bardziej odpowiednie może być zastosowanie kwestionariuszy częstotliwości spożycia żywności).
Niniejsza praca przedstawia wielofunkcyjny system zintegrowanych arkuszy kalkulacyjnych do analizy żywieniowej badań nad dietą populacyjną (ISNAPDS), który stanowi rozwiązanie w sytuacjach, gdy dane zostały zebrane, ale istniejące oprogramowanie nie jest odpowiednio dostosowane do ich analizy. Protokół polega na dostarczeniu do systemu w pełni konfigurowalnych danych dotyczących składu żywności, klasyfikacji grup produktów spożywczych oraz spożycia żywności (spożycie żywności w g/dobę można wprowadzić bezpośrednio lub obliczyć na podstawie dostarczonych przez użytkownika częstotliwości spożycia oraz standardowych lub zmiennych wielkości porcji). Po wprowadzeniu danych użytkownik modyfikuje zestaw prostych, wstępnie wypełnionych formuł, aby dopasować je do struktury danych wejściowych. Następnie system stosuje te formuły do obliczenia spożycia składników odżywczych i grup produktów spożywczych oraz udziału poszczególnych grup produktów w spożyciu składników odżywczych dla wszystkich członków badanej populacji. Elastyczność systemu ISNAPDS pozwala na uwzględnienie globalnej różnorodności spożywanych produktów oraz analizę ilościowych, półilościowych i nieilościowych (tj. jakościowych) danych o spożyciu żywności, zebranych przy użyciu prospektywnych i retrospektywnych metod oceny, z zastosowaniem różnych okresów referencyjnych i metod szacowania wielkości porcji (np. pojedyncze lub powtarzane zapisy diety lub wywiady żywieniowe, bądź kwestionariusze częstotliwości spożycia żywności).
Wprowadzenie do systemu ISNAPDS, podsumowanie etapów protokołu i wyjaśnienie formuł:
System ISNAPDS (Plik uzupełniający 1) to plik Microsoft Excel Open XML (.xlsx) opracowany pierwotnie w 2012 roku. Wersja wykorzystana w niniejszej procedurze została opracowana w 2022 roku przy użyciu programu Excel 365.
ISNAPDS składa się z ośmiu arkuszy kalkulacyjnych połączonych formułami, które przekształcają dane wejściowe dotyczące standardowych lub zmiennych wielkości porcji (wyrażonych w g/porcję), składu żywności (w jednostkach/dobę), klasyfikacji grup produktów spożywczych oraz częstotliwości spożycia żywności (w porcjach/dobę) w dane wyjściowe dotyczące spożycia żywności (w g/dobę, które mogą alternatywnie zostać wprowadzone jako dane wejściowe, jeśli są łatwo dostępne), spożycia grup produktów spożywczych (w g/dobę), spożycia składników odżywczych (w jednostkach/dobę) oraz udziału grup produktów spożywczych w spożyciu składników odżywczych (w jednostkach/dobę). System jest zintegrowany w takim sensie, że formuły przypisują produkty, obserwacje, składniki odżywcze i grupy produktów w każdym arkuszu do ich odpowiednich odpowiedników w pozostałych arkuszach; wszystkie arkusze znajdują się w jednym pliku. System jest wstępnie wypełniony przykładowymi danymi wejściowymi i wyjściowymi dla 10 obserwacji, co demonstruje funkcjonalność systemu (w systemie i protokole termin obserwacja może odnosić się do osób lub osobodni, na przykład w przypadku powtarzanych zapisów żywieniowych lub wywiadów żywieniowych).
Protokół korzystania z ISNAPDS składa się z czterech głównych etapów: (1) określenia, czy dane o spożyciu żywności zostaną wprowadzone przez użytkownika w g/dobę, czy muszą zostać obliczone na podstawie częstotliwości spożycia i wielkości porcji, a (jeśli spożycie żywności musi zostać obliczone) czy każdy produkt jest powiązany ze standardową wielkością porcji, czy też wielkości porcji dla każdego produktu różnią się między obserwacjami; (2) ustrukturyzowania i wprowadzenia danych dotyczących składu żywności, klasyfikacji grup żywności oraz spożycia żywności lub częstotliwości spożycia wraz ze standardowymi lub zmiennymi wielkościami porcji; (3) zmodyfikowania wstępnie wypełnionych formuł w arkuszach wynikowych tak, aby odpowiadały strukturze danych wejściowych; oraz (4) rozszerzenia formuł w arkuszach danych wynikowych w celu uzyskania pożądanych rezultatów. Część poszczególnych kroków protokołu można pominąć w zależności od określonej metody wprowadzania danych o spożyciu żywności oraz od tego, czy użytkownik jest zainteresowany obliczeniem spożycia składników odżywczych, spożycia grup żywności lub wkładu grup żywności w spożycie składników odżywczych. Rysunek 1 przedstawia schemat blokowy podsumowujący etapy protokołu oraz dane wejściowe wymagane dla danej metody wprowadzania danych o spożyciu żywności i pożądanych danych wyjściowych.

Rysunek 1: Schemat protokołu. Podsumowanie kroków protokołu i wymaganych danych wejściowych w zależności od metody wprowadzania danych o spożyciu pokarmów oraz pożądanych danych wyjściowych. Krok 2 (strukturyzacja i wprowadzanie danych) został uproszczony, aby pominąć etapy i części etapów związane ze strukturyzacją danych. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Dla każdej obserwacji system ISNAPDS oblicza spożycie pokarmu w g/dobę (jeżeli dane te nie zostały dostarczone przez użytkownika), mnożąc częstotliwość spożycia każdego produktu przez jego wielkość porcji14. Obliczanie spożycia poszczególnych grup produktów spożywczych polega na prostym zsumowaniu spożycia wszystkich produktów zaklasyfikowanych do danej grupy. Wzór służący do obliczania spożycia składników odżywczych polega na pomnożeniu spożycia każdego produktu przez stężenie każdego składnika odżywczego w tym produkcie na 100 g, podzieleniu wyniku przez 100 i zsumowaniu wyników dla wszystkich spożytych produktów3. Aby obliczyć wkład każdej grupy produktów w spożycie każdego składnika odżywczego, stosuje się ten sam wzór oddzielnie dla każdej kombinacji grupy produktów i składnika odżywczego.
Nowym użytkownikom zaleca się zapoznanie z dwustronicowymi dodatkowymi wytycznymi dotyczącymi wprowadzania i manipulowania danymi w arkuszach ISNAPDS (Supplemental File 2), aby zapobiec błędom i zapewnić zachowanie integracji między arkuszami. Wytyczne te mogą być również wykorzystane do rozwiązywania widocznych błędów (np. komórek wyświetlających #REF! lub #VALUE) oraz błędów, które mogą zostać wykryte podczas przeprowadzania kontroli integralności danych opisanych w reprezentatywnych wynikach.