Development and implementation of risk-benefit assessment methods to evaluate the replacement of dietary choices and their impact on public health in Greece

Abstract

Food systems and dietary habits evolve in response to societal norms, individual preferences, health priorities, and environmental concerns. Growing awareness of the health and environmental impacts associated with red meat consumption has increased interest in novel, alternative protein sources, including edible insects. This study evaluates the potential of house cricket (Acheta domesticus) as a substitute for red meat using Risk-Benefit Assessment (RBA) methods. We developed a harmonized and standardized RBA methodological framework to assess the nutritional, microbiological, and toxicological profiles of house crickets and minced beef, as well as the health outcomes associated with their components. In addition, drawing on sociological aspects and public knowledge about these two types of food, we explored strategies to effectively communicate the study findings. Using literature data and reports from European national food authorities, we initially selected an insect species with a nutrient profile and food technological prospects to replace red meat, as well as with high commercial potential in the EU market, i.e., house cricket. We conducted a comprehensive data compilation on dried and undried insect's forms, employing a systematic framework for data retrieval, extraction, and collation, creating new food composition tables for this novel food. A harmonized framework was developed to select the most relevant compositional components for RBA, considering nutrient content and hazard occurrence, health outcome severity, and public health implications. For health outcomes, meta-analyses were utilized reporting on associations with the intake of nutrients and toxicological elements. In microbiology, we used disease incidence and source attribution, as well as safety thresholds and exponential dose-response models for specific microbial agents. Using a probabilistic approach (through Monte Carlo simulations), we assessed the public health impact of substituting beef with cricket powder in burger patties, in the adult populations of Denmark, France, and Greece. To quantify the overall health impact, we used disability-adjusted life years (DALY) as a common metric, with the respective values retrieved from the Global Burden of Disease database. Communication strategies were developed through comprehensive literature reviews about risk perceptions, knowledge levels, and information needs of the public related to red meat consumption and entomophagy in Europe. The findings of our study indicate that house cricket powder may be a viable dietary alternative to red meat. However, the health impact of this alternative is contingent upon the quantity utilized and the specific formulation of the food product in question. The sodium content emerged as a critical factor influencing the overall health impact. While house cricket powder is generally safe, it is not always a healthier alternative to beef. The incorporation of cricket powder into burger patties in a considered manner could result in a positive health impact; however, further research is needed to address existing uncertainties and data gaps. The effective communication of RBA results must consider emotional and cognitive factors, utilise trusted information sources, and reflect cultural contexts to support informed dietary choices and decision-making. The potential of house cricket as a meat substitute is promising when this novel food ingredient is incorporated thoughtfully into recipes and product development. Our findings and the developed methodological framework emphasise the importance of continuous research and the refinement of RBA methodologies. This is crucial for addressing emerging food safety and nutrition challenges, particularly in light of the prevailing dietary shift trends and the need for swift, informed, and science-based decision-making that takes into account both health risks and benefits.

Τα διατροφικά συστήματα και οι διατροφικές συνήθειες εξελίσσονται ως απάντηση στα κοινωνικά πρότυπα, τις ατομικές προτιμήσεις, τις προτεραιότητες για την υγεία και τους περιβαλλοντικούς προβληματισμούς. Η αυξανόμενη ευαισθητοποίηση σχετικά με τις επιπτώσεις στην υγεία και το περιβάλλον που συνδέονται με την κατανάλωση κόκκινου κρέατος έχει αυξήσει το ενδιαφέρον για νέες, εναλλακτικές πηγές πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων των βρώσιμων εντόμων. Η παρούσα μελέτη αξιολογεί τις δυνατότητες του οικιακού γρύλου (Acheta domesticus) ως υποκατάστατο του κόκκινου κρέατος χρησιμοποιώντας την προσέγγιση αξιολόγησης επικινδυνότητας-οφέλους (RBA). Αναπτύξαμε ένα εναρμονισμένο και τυποποιημένο μεθοδολογικό πλαίσιο RBA για την αξιολόγηση των διατροφικών, μικροβιολογικών και τοξικολογικών προφίλ του οικιακού γρύλου και του μοσχαρίσιου κρέατος, καθώς και των υγειονομικών επιπτώσεων που συνδέονται με τα συστατικά τους. Επιπλέον, αξιοποιώντας κοινωνιολογικές πτυχές και τις γνώσεις του κοινού σχετικά με αυτούς τους δύο τύπους τροφίμων, διερευνήσαμε στρατηγικές για την αποτελεσματική επικοινωνία των ευρημάτων της μελέτης. Χρησιμοποιώντας βιβλιογραφικά δεδομένα και αναφορές από ευρωπαϊκές εθνικές αρχές τροφίμων, επιλέξαμε αρχικά ένα είδος εντόμου με διατροφικό προφίλ και τεχνολογικές προοπτικές για την αντικατάσταση του κόκκινου κρέατος, καθώς και με υψηλή εμπορική δυνατότητα στην αγορά της ΕΕ, δηλαδή τον οικιακό γρύλο. Πραγματοποιήσαμε μια εκτενή συλλογή δεδομένων για τις αποξηραμένες και μη αποξηραμένες μορφές του εντόμου, χρησιμοποιώντας ένα συστηματικό πλαίσιο για την ανάκτηση, εξαγωγή και ομαδοποίηση δεδομένων, δημιουργώντας νέους πίνακες σύνθεσης τροφίμων για αυτό το καινοφανές τρόφιμο. Αναπτύχθηκε ένα εναρμονισμένο πλαίσιο για την επιλογή των πιο συναφών συστατικών για την RBA, λαμβάνοντας υπόψη την περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά και παράγοντες κινδύνου, τη σοβαρότητα του αποτελέσματος για την υγεία και τις συνέπειες για τη δημόσια υγεία. Για τα αποτελέσματα υγείας, χρησιμοποιήθηκαν μετα-αναλύσεις για τα διατροφικά στοιχεία και τα στοιχεία τοξικολογικού χαρακτήρα. Στην μικροβιολογία, χρησιμοποιήσαμε την εμφάνιση νόσων και την απόδοση της πηγής, καθώς και κατώτατα όρια ασφαλείας και εκθετικά μοντέλα δόσης-απόκρισης για συγκεκριμένους μικροβιακούς παράγοντες. Χρησιμοποιώντας πιθανολογική προσέγγιση (μέσω προσομοιώσεων Monte Carlo) αξιολογήσαμε την επίπτωση στη δημόσια υγεία της υποκατάστασης του βόειου κρέατος με σκόνη γρύλου σε μπιφτέκια, στους ενήλικες πληθυσμούς της Δανίας, της Γαλλίας και της Ελλάδας. Για να ποσοτικοποιήσουμε τη συνολική επίπτωση στην υγεία, χρησιμοποιήσαμε το δείκτη των Σταθμισμένων Ετών Ζωής ως προς την Ανικανότητα (DALY) ως κοινό μετρικό σύστημα, με τις αντίστοιχες τιμές να έχουν ανακτηθεί από τη βάση δεδομένων Global Burden of Disease. Οι στρατηγικές επικοινωνίας αναπτύχθηκαν μέσω εκτενών βιβλιογραφικών ανασκοπήσεων σχετικά τις αντιλήψεις κινδύνου, τα επίπεδα γνώσεων και τις ανάγκες πληροφόρησης του κοινού αναφορικά με την κατανάλωση κόκκινου κρέατος και την εντομοφαγία στην Ευρώπη. Τα ευρήματα της μελέτης μας δείχνουν ότι η σκόνη γρύλου μπορεί να αποτελέσει μια βιώσιμη διατροφική εναλλακτική λύση στο κόκκινο κρέας. Ωστόσο, ο αντίκτυπος αυτής της εναλλακτικής επιλογής στην υγεία εξαρτάται από την ποσότητα σκόνης που χρησιμοποιείται και την τελική σύνθεση του αναπτυγμένου προϊόντος τρόφιμου. Η περιεκτικότητα σε νάτριο αναδείχθηκε ως κρίσιμος παράγοντας που επηρεάζει την συνολική επίπτωση στην υγεία. Ενώ η σκόνη γρύλου σπιτιού είναι γενικά ασφαλής, δεν αποτελεί πάντα μια πιο υγιεινή εναλλακτική λύση για το βόειο κρέας. Η ενσωμάτωση σκόνης γρύλου σε μπιφτέκια με μελετημένο τρόπο θα μπορούσε να έχει θετικό αντίκτυπο στην υγεία. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την αντιμετώπιση των υφιστάμενων αβεβαιοτήτων και των κενών δεδομένων. Η αποτελεσματική επικοινωνία των ευρημάτων της RBA πρέπει να λαμβάνει υπόψη συναισθηματικούς και γνωστικούς παράγοντες, να χρησιμοποιεί αξιόπιστες πηγές πληροφόρησης και να αντανακλά τα πολιτισμικά πλαίσια για την υποστήριξη ενημερωμένων διατροφικών επιλογών και λήψης αποφάσεων. Η προοπτική του γρύλου ως υποκατάστατο κρέατος είναι πολλά υποσχόμενη, όταν αυτό το καινοφανές συστατικό τροφίμων ενσωματώνεται προσεκτικά σε συνταγές και στην ανάπτυξη προϊόντων. Τα ευρήματά μας και το μεθοδολογικό πλαίσιο που αναπτύχθηκε υπογραμμίζουν τη σημαντικότητα της συνεχούς έρευνας και της βελτίωσης των μεθοδολογιών RBA. Αυτό έχει ζωτική σημασία για την αντιμετώπιση των αναδυόμενων προκλήσεων στον τομέα της ασφάλειας των τροφίμων και της διατροφής, ιδίως υπό το πρίσμα των επικρατουσών τάσεων διατροφικών μετατοπίσεων και της ανάγκης για ταχεία, ενημερωμένη και επιστημονικά τεκμηριωμένη λήψη αποφάσεων που λαμβάνουν υπόψη τόσο τους κινδύνους όσο και τα οφέλη για την υγεία.