Intake of ultra-processed foods and associations with body weight among children and adolescents: evidence from The Hellenic National Nutrition and Health Survey

Abstract

Background: Over the past few decades, traditional foods have been displaced by ultra-processed foods (UPFs), with the latter being associated with various health problems. The consumption of UPFs plays an important role in the development of childhood obesity worldwide. The aim of this thesis was to review all existing knowledge regarding the association between the consumption of UPFs with obesity and cardiometabolic risk factors among children and adolescents. Furthermore, using data from children and adolescents ≥2-18 years enrolled in the Hellenic National Nutrition and Health Survey (HNNHS), to: a) assess the main food groups contributing to UPF consumption, b) assess the association of UPF consumption with weight status, c) to estimate the nutrient content contributed by UPFs and d) to examine associations between consumption of UPFs and nutrient intake recommended in international guidelines for the prevention of NCDs Methods: Firstly, a systematic search on the impact of ultra-processed foods on obesity and cardiometabolic co-morbidities in children and adolescents conducted using the Preferred Reporting Items for Systematic Review (PRISMA-P) criteria included observational studies up to February 2022. Based on the inclusion and exclusion criteria, seventeen observational studies involving children and adolescents aged ≤18 years were included. Of these, 9 were cross-sectional studies, 7 were cohort studies, and one study combined the results of both cross-sectional and cohort studies. In particular, 14 studies investigated the relationship between UPFs intake and overweight/obesity, while 8 examined the relationship between UPFs and cardiometabolic risk factors. Subsequently, data from 478 children and adolescents ≥2-18 years enrolled in the Hellenic National Nutrition and Health Survey (HNNHS) - a cross-sectional study, were analyzed. Two 24hr recalls were used to estimate dietary intake. Following this, the UPFs were classified based on the NOVA system. The proportion of UPFs’ contribution to the daily energy intake was calculated. Main UPF food contributors were derived for the total population, by weight status and across tertiles. The association between weight status and UPF intake for the main contributors was examined using generalized linear models. The prevalence of inadequate or excessive intakes of macro- and micronutrients were defined using the dietary recommendations of the American Heart Association for macronutrients and the Estimated Average Requirement (EAR) for micronutrients. A linear regression model adjusted for covariates was used to test trends in the dietary energy share provided by UPFs across tertiles. Results: Results from systematic review demonstrated that most studies (14/17) found that increased UPF consumption was associated with a higher prevalence of overweight/obesity and cardiometabolic risk factors such as dyslipidemia, blood pressure, and metabolic syndrome in children and adolescents, while 4/17 (3 cross-sectional studies and 1 cohort study) did not show any correlation. According to study quality assessment tools, the majority of cohort and cross-sectional studies were classified as good quality based on NIH (National Institutes of Health) and NewCastle-Ottawa, respectively. Findings of the original research showed that the percentage of total daily energy provided in the diets of children and adolescents by UPFs was 41%. Four major food groups were found to contribute > 10% of total UPF intake: ready-to-eat/heat dishes (36.2%), sweet grain products (21.4%), savoury snacks (15.4%) and sweets (12.9%). These provided 86% of the total UPF intake, with no significant differences between children's weight status. Total UPF intake was not associated with body weight status, but the likelihood of obesity significantly increased for children consuming savoury snacks and baked goods of > 62% of their total caloric intake. Regarding diet quality children with higher UPFs consumption consumed more energy [1416kcal (95% CI 1128, 1776) 1st tertile vs. 1920kcal (95% CI 1477, 2426) 3rd tertile], carbohydrates (from 42.6 to 43.7% kcal), added sugars (from 4.5 to 8.1% kcal), saturated fats (from 14.9 to 16% kcal), polyunsaturated fats (from 4.9 to 5.2% kcal) and sodium (from 1641 to 2485 mg/day) compared to children in the lowest tertile of UPF intake. In contrast, UPF intake was negatively associated with the consumption of protein [15.9% (14, 19.4) 1st tertile vs 14.6% (11.7, 16.2) 3rd tertile], and potassium [(<70% AI), (1953 (1953, 2576) 1st tertile vs 1799 (1398, 2307) mg/day 3rd tertile)]. The prevalence of excessive intake of added sugars ≥10% of total energy (17.2% 1st tertile vs 39.7% 3rd tertile) increased significantly across tertiles of UPFs. Conclusions: There is a positive relationship between UPF intake and overweight/obesity, as well as cardiometabolic co-morbidities in children and adolescents according to our systematic review. Regarding the results of the Hellenic National Nutrition and Health Survey (HNNHS), the contribution of UPFs to total energy intake was high for all children irrespective of weight status. It was also highlighted that a greater dietary share of UPFs demonstrates a poor quality of children’s and adolescents’ diets, which are characterized by higher dietary content of NCD-promoting and lower dietary content of NCD-protecting nutrients. This evidence adds to previous studies indicating that more effective public health strategies to improve diet quality are needed, aiming to promote the reduction of the obesity pandemic among children.

Εισαγωγή: Κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών, τα παραδοσιακά τρόφιμα έχουν αντικατασταθεί από τα υπερ-επεξεργασμένα τρόφιμα (UPFs), τα οποία σχετίζονται με ποικίλα προβλήματα υγείας. Η κατανάλωση των UPFs διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη της παιδικής παχυσαρκίας σε παγκόσμιο επίπεδο. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η ανασκόπηση του συνόλου της υπάρχουσας γνώσης σχετικά με τη συσχέτιση της κατανάλωσης UPFs με την παχυσαρκία και τους καρδιομεταβολικούς παράγοντες κινδύνου σε παιδιά και εφήβους. Επιπλέον, χρησιμοποιώντας δεδομένα από παιδιά και εφήβους ηλικίας 2 έως 18 ετών που συμμετείχαν στην Πανελλαδική Μελέτη Διατροφής και Υγείας (ΠΑ.ΜΕ.Δ.Υ.) επιδιώχθηκε: α) η αξιολόγηση των κύριων ομάδων τροφίμων που συμβάλλουν στην κατανάλωση UPFs, β) η εξέταση της συσχέτισης της κατανάλωσης των UPFs με την κατάσταση του σωματικού βάρους, γ) η εκτίμηση της περιεκτικότητας των UPFs σε θρεπτικά συστατικά και δ) η διερεύνηση των συσχετίσεων μεταξύ της κατανάλωσης UPFs και της πρόσληψης θρεπτικών συστατικών που συνιστώνται από διεθνείς οδηγίες για την πρόληψη των μη μεταδιδόμενων νοσημάτων (NCDs). Μέθοδοι: Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συστηματική ανασκόπηση σχετικά με την επίδραση των υπερ-επεξεργασμένων τροφίμων στην παχυσαρκία και τις καρδιομεταβολικές συννοσηρότητες σε παιδιά και εφήβους, η οποία διεξήχθη βάσει των κριτηρίων PRISMA-P και συμπεριέλαβε μελέτες παρατήρησης έως τον Φεβρουάριο του 2022. Βάσει των κριτηρίων ένταξης και αποκλεισμού συμπεριλήφθηκαν δεκαεπτά μελέτες παρατήρησης με συμμετέχοντες ηλικίας έως 18 ετών. Εξ αυτών 9 ήταν συγχρονικές μελέτες, 7 ήταν μελέτες προοπτικής και μια μελέτη συνδύαζε αποτελέσματα και των δύο τύπων. Ειδικότερα, 14 μελέτες διερεύνησαν τη σχέση μεταξύ της πρόσληψης UPFs και του υπερβάλλοντος βάρους/παχυσαρκίας, ενώ 8 εξέτασαν τη σχέση μεταξύ των UPFs και καρδιομεταβολικών παραγόντων κινδύνου. Στη συνέχεια, αναλύθηκαν δεδομένα από 478 παιδιά και εφήβους ηλικίας 2 έως 18 ετών από την συγχρονική Πανελλαδική Μελέτη Διατροφής και Υγείας (ΠΑ.ΜΕ.Δ.Υ.). Για την εκτίμηση της διατροφικής πρόσληψης χρησιμοποιήθηκαν δύο ανακλήσεις 24ώρου, ενώ τα UPFs ταξινομήθηκαν βάσει του συστήματος NOVA. Υπολογίστηκε η αναλογία της συνεισφοράς των UPFs στην ημερήσια ενεργειακή πρόσληψη και προσδιορίστηκαν οι κύριες ομάδες τροφίμων που συμβάλλουν σε αυτήν για τον συνολικό πληθυσμό, ανάλογα με την κατάσταση βάρους και ανά τριτημόρια κατανάλωσης. Η συσχέτιση μεταξύ της κατάστασης βάρους και της πρόσληψης UPFs για τους κύριους συντελεστές εξετάστηκε με τη χρήση γενικευμένων γραμμικών μοντέλων. Ο επιπολασμός της ανεπαρκούς ή υπερβολικής πρόσληψης μακροθρεπτικών και μικροθρεπτικών συστατικών ορίστηκε βάσει των συστάσεων της Αμερικανικής Καρδιολογικής Εταιρείας και της Εκτιμώμενης Μέσης Απαίτησης (EAR) αντίστοιχα. Για τον έλεγχο των τάσεων της ενεργειακής κατανομής των UPFs ανά τριτημόριο χρησιμοποιήθηκε μοντέλο γραμμικής παλινδρόμησης προσαρμοσμένο για συγχυτικούς παράγοντες. Αποτελέσματα: Τα αποτελέσματα της συστηματικής ανασκόπησης κατέδειξαν ότι οι περισσότερες μελέτες (14 από τις 17) διαπίστωσαν πως η αυξημένη κατανάλωση UPFs σχετιζόταν με υψηλότερο επιπολασμό υπερβάλλοντος βάρους/παχυσαρκίας και καρδιομεταβολικών παραγόντων κινδύνου όπως η δυσλιπιδαιμία, η αρτηριακή πίεση και το μεταβολικό σύνδρομο ενώ 4 μελέτες (3 συγχρονικές μελέτες και 1 προοπτική) δεν έδειξαν κάποια συσχέτιση. Σύμφωνα με τα εργαλεία αξιολόγησης της ποιότητας των μελετών, η πλειονότητα των μελετών κοόρτης και συγχρονικών μελετών ταξινομήθηκαν ως καλής ποιότητας με βάση τα NIH (Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας) και το NewCastle-Ottawa, αντίστοιχα. Τα ευρήματα της πρωτογενούς έρευνας έδειξαν ότι το ποσοστό της συνολικής ημερήσιας ενέργειας που παρείχαν τα UPFs στο διαιτολόγιο των παιδιών και εφήβων ανερχόταν στο 41%. Τέσσερις κύριες ομάδες τροφίμων συνέβαλαν σε ποσοστό >10% στη συνολική πρόσληψη UPFs και πιο συγκεκριμένα τα έτοιμα προς βρώση ή ζέσταμα γεύματα (36,2%), τα γλυκά προϊόντα δημητριακών (21,4%), τα αλμυρά σνακ (15,4%) και τα γλυκίσματα (12,9%), αντιπροσωπεύοντας το 86% της συνολικής πρόσληψης UPFs χωρίς σημαντικές διαφορές ως προς την κατάσταση βάρους των παιδιών. Η συνολική πρόσληψη UPFs δεν συσχετίστηκε με την κατάσταση σωματικού βάρους, ωστόσο η πιθανότητα παχυσαρκίας αυξήθηκε σημαντικά για τα παιδιά που κατανάλωναν αλμυρά σνακ και προϊόντα αρτοποιίας σε ποσοστό άνω του 62% της συνολικής θερμιδικής τους πρόσληψης. Όσον αφορά την ποιότητα της διατροφής, τα παιδιά με υψηλότερη κατανάλωση UPFs προσλάμβαναν περισσότερη ενέργεια [1416kcal (95% CI 1128, 1776) 1ο τριτομόριο vs. 1920kcal (95% CI 1477, 2426) 3ο τριτομόριο], υδατάνθρακες (από 42.6 σε 43.7% kcal), προστιθέμενα σάκχαρα (από 4.5 σε 8.1% kcal), κορεσμένα λιπαρά (από 14.9 σε 16% kcal), πολυακόρεστα λιπαρά (από 4.9 σε 5.2% kcal) και νάτριο (από 1641 σε 2485 mg/ημέρα) σε σύγκριση με εκείνα στο χαμηλότερο τριτομόριο πρόσληψης. Αντίθετα, η πρόσληψη UPFs συσχετίστηκε αρνητικά με την κατανάλωση πρωτεΐνης [15.9% (14, 19.4) 1ο τριτομόριο vs 14.6% (11.7, 16.2) 3ο τριτομόριο] και καλίου [(<70% AI), (1953 (1953, 2576) 1ο τριτομόριο vs 1799 (1398, 2307) mg/ημέρα 3ο τριτομόριο)]. Ο επιπολασμός της υπερβολικής πρόσληψης προστιθέμενων σακχάρων ≥10% της συνολικής ενέργειας (17.2% 1ο τριτομόριο vs 39.7% 3ο τριτομόριο) αυξήθηκε σημαντικά μεταξύ των τριτομορίων κατανάλωσης UPFs. Συμπεράσματα: Σύμφωνα με τη συστηματική ανασκόπηση φαίνεται η θετική σχέση μεταξύ της πρόσληψης UPFs και του υπερβάλλοντος/παχυσαρκίας καθώς και των καρδιομεταβολικών συννοσηροτήτων σε παιδιά και εφήβους. Σχετικά με τα αποτελέσματα της Πανελλαδική Μελέτη Διατροφής και Υγείας (ΠΑ.ΜΕ.Δ.Υ.), η συμβολή των UPFs στη συνολική ενεργειακή πρόσληψη ήταν υψηλή για όλα τα παιδιά, ανεξαρτήτως της κατάστασης βάρους τους. Επισημάνθηκε επίσης ότι η μεγαλύτερη διαιτητική κατανομή των UPFs υποδηλώνει χαμηλή ποιότητα διατροφής, η οποία χαρακτηρίζεται από υψηλότερη περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά που προάγουν τα μη μεταδιδόμενα νοσήματα και χαμηλότερη περιεκτικότητα σε προστατευτικά θρεπτικά συστατικά. Τα δεδομένα αυτά ενισχύουν προηγούμενες μελέτες που υποδεικνύουν την ανάγκη για αποτελεσματικότερες στρατηγικές δημόσιας υγείας με στόχο τη βελτίωση της διατροφικής ποιότητας και την προώθηση της μείωσης της πανδημίας της παιδικής παχυσαρκίας.