Анализ пищевого разнообразия на основе предпочтений покупателей крупной торговой сети

Пилипенко Владимир Иванович; Исаков Василий Андреевич; Шараев Максим Геннадьевич; Артемов Алексей Валерьевич

Резюме

Разнообразие в питании имеет фундаментальное значение для здоровья. По данным исследований, в последние десятилетия разнообразие питания населения сильно снизилось, что несет риски для здоровья.

Цель исследования - анализ пищевого разнообразия на основании покупательской активности в крупной торговой сети.

Материал и методы. Из обезличенных данных 1 800 319 владельцев накопительных карт крупной московской торговой сети были отобраны 201 904 покупателя по следующим критериям: наличие плотного сегмента покупок (более 4 нед, где есть хотя бы 1 покупка в 2 нед), в котором суммарная стоимость покупок не менее 4700 руб. и приобретено не менее 4 разных продуктов. Медиана продолжительности плотных сегментов у отобранных покупателей составила 124 дня. Набор приобретенных продуктов и блюд классифицировали по продуктовым группам, причем каждое сложное блюдо также преобразовывали в набор составляющих его исходных продуктов и распределяли по таблицам уникальных значений соответствующих пищевых групп. Величину пищевого разнообразия оценивали методом подсчета уникальных значений (сount base diversity) по числу позиций в каждой из 6 продуктовых групп (зерновые, рыба и мясо, жировые, молочные продукты, овощи, фрукты и ягоды). Также рассчитывали общее число пищевых категорий для каждого отобранного покупателя.

Результаты. Согласно анализу пищевого разнообразия 73,9% покупателей приобретали 2 разновидности злаковых или меньше, только 31,4% покупали более 4 видов овощей, 36,2% покупали более 2 видов фруктов и ягод, 41,9% приобретали менее 2 видов мясной и рыбной продукции, 61,3% приобретали не более 1 вида масложировых продуктов и по крайней мере 2 вида молочной продукции приобретали 53,3% покупателей. Приемлемое общее число категорий приобретенных продуктов (более 20 в неделю) достигнуто лишь у 11,4% покупателей из нашей выборки.

Заключение. Показатели пищевого разнообразия у покупателей крупной торговой сети оказались низкими, причем с минимальными значениями по зерновым, овощам, фруктам и ягодам, мясо-рыбной продукции и масложировым продуктам. Более высокие показатели получены в отношении молочной продукции, поскольку покупатели традиционно считают ее более полезной для здоровья.

Ключевые слова:пищевое разнообразие; выбор пищевых продуктов; покупательская активность

Питание - ключевой определяющий фактор здоровья на протяжении всего жизненного цикла человека. Исследованиями установлено, что высокий уровень пищевого разнообразия играет важную роль в предупреждении многих алиментарно-зависимых заболеваний. Идеальная степень разнообразия рациона должна быть представлена не менее чем 20-30 отдельными видами пищи в неделю; было высказано предположение, что существует взаимное усиление положительного влияния на здоровье как между группами продуктов, так и между отдельными продуктами внутри группы [1]. Высокие показатели пищевого разнообразия являются обязательным условием достаточного и сбалансированного обеспечения нутриентами во всех возрастных группах [2, 3]. Проспективными исследованиями установлена достоверная обратная корреляция между показателями пищевого разнообразия и общей смертностью от любых причин [4-6]. При более детальном изучении установлена положительная ассоциация высоких уровней пищевого разнообразия с показателями когнитивных возможностей, психологической устойчивости к стрессу и физической работоспособности моторно-двигательного аппарата у пожилых лиц [7-9].

В последние 50 лет существенно выросла заболеваемость сахарным диабетом, воспалительными заболеваниями кишечника и ожирением. Общим предрасполагающим фактором для этих заболеваний является выраженное снижение биоразнообразия кишечной микрофлоры у наших современников [10]. Жизнеспособность представителей кишечной микрофлоры зависит от наличия разнообразных источников энергии в кишечном содержимом, которыми являются неперевариваемые и неусвоенные остатки пищи [11]. Каждый микроорганизм в составе микробиома, извлекая эту энергию, синтезирует новые молекулы, которые могут быть сигнальными для рецепторов кишечника и оказывать влияние на функционирование внутренних органов, воспалительную регуляцию, окислительно-восстановительные процессы, которые являются определяющими для поддержания здоровья [12]. Таким образом, выбор пищи создает конкурентные преимущества одним микроорганизмам перед другими, и чем разнообразнее рацион, тем разнообразнее состав кишечного микробиома и устойчивее микробиом к влияющим на него факторам (например, антибиотикам) [13, 14]. В детском возрасте микробиом гораздо более разнообразен, чем у взрослых, из-за того что дети после перехода от жидкой пищи к твердой пробуют много разной новой пищи, а взрослые люди обычно придерживаются устоявшихся пищевых привычек [10].

К сожалению, на глобальном уровне в последние десятилетия разнообразие питания населения сильно снизилось из-за необходимости увеличения объема производства пищевой продукции. По данным Организации Объединенных Наций, 75% генетического разнообразия культурных растений утрачено из-за отказа производителей от местных сортов в пользу генетически однородных высокоурожайных сортов культурных растений, вследствие чего 3/4 пищи в мире представлено всего 5 видами животных и 12 видами растений [15].

Таким образом, показатели пищевого разнообразия - это важный прогностический фактор сохранения здоровья, в связи с этим актуальна информация об уровне пищевого биоразнообразия среди жителей нашей страны для оценки существующих рисков.

Цель исследования - анализ пищевого разнообразия на основании покупательской активности в крупной торговой сети мегаполиса.

Материал и методы

Материалом исследования послужила обезличенная коллекция данных потребительской активности покупателей в 2016-2018 гг. в Москве, предоставленная партнером проекта - компанией ООО "Городской супермаркет" (торговая сеть "Азбука вкуса"), которая представляет собой единый текстовый файл, описывающий множество продаж товаров в сети магазинов компании. Объем коллекции данных на диске составляет 33 Гбайт, 544 236 484 строки и 18 колонок в архивированном виде (gzip-архив). Число уникальных покупателей - владельцев накопительной карты составляет 1 800 319 позиций. Поскольку большинство из них делали покупки с разной частотой и в различном объеме, было принято решение анализировать только постоянных покупателей на некоторых временных интервалах, удовлетворяющих следующим критериям:

1) покупатели имеют хотя бы 1 подходящий для анализа (построения пищевого паттерна) интервал, назовем его "плотный сегмент" покупок - временной интервал продолжительностью не менее T_min = 4 нед, в котором была хотя бы 1 покупка 1 раз в L_min = 2 нед. Это позволяет, например, исключить покупателей, совершивших разовую (возможно, разнообразную и крупную) покупку либо совершающих такие покупки очень нерегулярно и поэтому не подходящих для анализа структуры питания;

2) плотный сегмент также должен удовлетворять критериям количества и разнообразия покупок для отсечения случайных покупателей:

А) количество категорий, купленных за плотный сегмент, - не менее 4 позиций;

Б) общая сумма покупок за период - не менее 4700 руб. в неделю.

Для расчета статистик по категориям и группам категорий предполагалось, что купленные потребителем товары хранятся в течение 7 дней, после чего не принимаются в расчет (употребляются в пищу или портятся).

Результаты применения предложенного алгоритма представлены на рис. 1.

Потребительская активность покупателей была представлена в виде набора приобретенных продуктов и блюд кулинарии, причем каждое сложное блюдо также преобразовывалось в набор составляющих его исходных продуктов согласно стандартной рецептуре на основе состава блюд и технологических карт, предоставленных производителем. Полученный набор продуктов от каждого из отобранных покупателей классифицировали согласно справочнику химического состава продуктов и распределяли по таблицам уникальных значений соответствующих пищевых групп [16]. Для оценки пищевого разнообразия было использовано 6 групп продуктов с разделением на категории: злаки [пшеница, рожь, овес, гречка, просо, ячмень, кукуруза, другие виды злаков (киноа и т.д.)], мясо и рыба (мясо, птица, яйцо, рыба, мясные деликатесы), жировые продукты (сливочное масло, животный жир, растительные масла, маргарины, майонез), молочные продукты (молоко, кисломолочная продукция, творог, сыр, мороженое), овощи [листовые, крестоцветные, луковые, картофель, корнеплоды, бобовые, грибы, другие овощи (огурцы, томаты, кабачки, сладкий перец и т.д.), семена масличных], фрукты и ягоды (косточковые, семечковые, субтропические, цитрусовые, тропические, садовые ягоды, лесные ягоды, бахчевые). Величину пищевого разнообразия оценивали методом подсчета уникальных значений (сount base diversity) [17], где учитывали, например, сколько разновидностей злаков находится в подгруппе "злаки" и т.д. Показатели пищевого разнообразия для каждого покупателя получены подсчетом числа позиций в каждой изучаемой группе продуктов c вычислением среднего значения за регистрируемый период [18]. Далее покупатели были разделены фильтрацией по сумме приобретенных категорий и по отдельным пищевым группам. Также вычисляли общее число пищевых категорий для каждого отобранного покупателя.

Результаты

После применения критериев отбора были отобраны 201 904 покупателя для анализа структуры покупок пищевых продуктов (пищевого паттерна). Медиана продолжительности плотных сегментов у отобранных покупателей составила 124 дня. Фильтрацией данная когорта покупателей была разделена на части согласно числу категорий в каждой продуктовой группе и по общей совокупности категорий продуктов.

Так, на рис. 2 приведено распределение покупателей по количеству категорий в покупках в группе злаковых. Почти у 3/4 (73,9%) постоянных покупателей число позиций в категории "злаки" не превышает 2 - довольно низкая величина.

В категории "овощи" распределение покупателей более равномерное, однако более 4 категорий овощей приобретали лишь 31,4% из них (рис. 3), что является низкой величиной для такой разнообразной группы продуктов, как овощи, особенно учитывая их значимость как носителей большого числа необходимых для поддержания здоровья минорных компонентов пищи.

В группе фруктов кривая распределения также оказалась смещена влево - более 2 видов фруктов покупала меньшая часть покупателей (36,25%), хотя значимость для поддержания здоровья у этой группы продуктов не уступает таковой у овощей (рис. 4).

В группе молочной продукции ситуация выглядит несколько лучше: 53,3% покупателей приобретали не менее 2 категорий продуктов этой группы, притом что с возрастом переносимость молока уменьшается и многие люди полностью отказываются от его употребления (рис. 5).

В группе мясной и рыбной продукции существенная часть (41,9%) покупателей приобретала менее 2 категорий этой группы (рис. 6); принимая во внимание, что мясные и рыбные продукты занимают значительную долю в нормированном по потребностям рационе, это может свидетельствовать о том, что данная когорта покупателей собирает ее объемом порций, а не желательным разнообразием источников животного белка.

Анализ потребления масложировой продукции показывает, что у 61,3% покупателей число приобретенных категорий в этой группе продуктов не превышало 1 (рис. 7), а этого недостаточно для поступления с пищей всего спектра незаменимых жирных кислот.

Приемлемое общее число категорий приобретенных продуктов (более 20 в неделю [1]) достигнуто лишь у 11,4% покупателей из нашей выборки (рис. 8), что хорошо демонстрирует величину проблемы низкого пищевого разнообразия в данной когорте.

Обсуждение

Как видно из представленных в нашем анализе данных, величина пищевого разнообразия у представленной когорты покупателей оказалась довольно низкой как в отдельных пищевых группах, так и в общей совокупности. Ритм современной жизни способствует тому, что человек, вынужденный ежедневно решать множество задач в условиях дефицита времени, не придает достаточного внимания качеству своего питания. Однако монотонный рацион, даже если он упрощает процесс планирования питания, со временем может принести значительный вред состоянию здоровья повышением рисков хронических заболеваний. В нормальных условиях обеспечение пищевого разнообразия решается механизмом приедаемости, однако в условиях широкой доступности усилителей вкуса, соусов и приправ приедаемость отдельных видов пищи стало нетрудно преодолеть. Мы можем предположить, что постоянная часть покупателей данной сети магазинов должна быть финансово состоятельна (учитывая минимальную стоимость покупки) и вопрос недостаточности средств для расширения рациона перед ними, скорее всего, не стоит. Можно предположить, что причиной сложившегося положения является именно недостаток знаний о важности пищевого разнообразия для здоровья и предупреждения хронических заболеваний, что требует от медицинского сообщества усилий по широкой пропаганде данного аспекта питания.

Использованные нами сведения о регулярных покупках - это, конечно, не данные фактического питания, которые позволяют оценить величину пищевого разнообразия довольно точно, однако получить сведения о питании более чем 200 тыс. человек обычными методами невероятно сложно, и мы постарались применить такие критерии отбора, которые позволили уменьшить вероятность недоучета значимых покупок еды в других магазинах или регулярного питания вне дома.

Наша работа имеет еще одно ограничение - использованная нами классификация продуктов на категории из справочника химического состава продуктов [13] довольно груба и некоторые категории нуждаются в более детальном разделении (например, категория "другие" в группе "овощи", где оказались собраны овощи разных цветов (т.е. они были носителями разных нутриентных наборов и, согласно концепции пищевого разнообразия, их тоже стоило разделить на отдельные подгруппы). Возможно, в будущих исследованиях использование усовершенствованной системы классификации продуктов на категории с анализом особенностей питания по возрасту и полу позволит получить более точные результаты. Но, тем не менее, результаты данной работы, в какой-то мере пилотной, позволили получить представление о величине пищевого разнообразия среди довольно большой части жителей нашего мегаполиса.

Таким образом, можно заключить, что проблема недостаточного пищевого разнообразия весьма актуальна и недооценка этого фактора может привести к повышению нагрузки на здравоохранение из-за более раннего дебюта широкого спектра хронических заболеваний.

Литература

1. Nutrition and Metabolism / eds S.A. Lanham-New, I. Macdonald, H. Roche. 2nd ed. Wiley-Blackwell, 2011. 444 р. ISBN 978-1-4051-6808-3.

2. United Nations, Food and Agriculture Organization, Nutrition and Consumer Protection Division. Guidelines for Measuring Household and Individual Dietary Diversity. URL: http://www.fao.org/publications/card/en/c/5aacbe39-068f-513b-b17d-1d92959654ea/

3. Zeinalabedini M., Zamani B., Nasli-Esfahani E., Azadbakht L. A systematic review and meta-analysis of the association of dietary diversity with undernutrition in school-aged children // BMC Pediatr. 2023. Vol. 23, N 1. Р. 269. DOI: https://doi.org/10.1186/s12887-023-04032-y

4. Otsuka R., Tange C., Nishita Y., Kato Y., Tomida M., Imai T. et al. Dietary diversity and all-cause and cause-specific mortality in Japanese community-dwelling older adults // Nutrients. 2020. Vol. 12, N 4. Р. 1052. DOI: https://doi.org/10.3390/nu12041052

5. Tao L., Xie Z., Huang T. Dietary diversity and all-cause mortality among Chinese adults aged 65 or older: a community-based cohort study // Asia Pac. J. Clin. Nutr. 2020. Vol. 29, N 1. Р. 152-160. DOI: https://doi.org/10.6133/apjcn.202003_29(1).0020

6. Hanley-Cook G.T., Huybrechts I., Biessy C., Remans R., Kennedy G., Deschasaux-Tanguy M. et al. Food biodiversity and total and cause-specific mortality in 9 European countries: an analysis of a prospective cohort study // PLoS Med. 2021. Vol. 18, N 10. Article ID e1003834. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003834

7. Otsuka R., Nishita Y., Tange C., Tomida M., Kato Y., Nakamoto M. et al. Dietary diversity decreases the risk of cognitive decline among Japanese older adults // Geriatr. Gerontol. Int. 2016. Vol. 17, N 6. Р. 937-944. DOI: https://doi.org/10.1111/ggi.12817

8. Song Y., Zeng L., Gao J., Chen L., Sun C., Yan M. et al. Adherence to high dietary diversity and incident cognitive impairment for the oldest-old: a community-based, nationwide cohort study // Nutrients. 2022. Vol. 14, N 21. Р. 4530. DOI: https://doi.org/10.3390/nu14214530

9. Yokoyama Y., Nishi M., Murayama H., Amano H., Taniguchi Y., Nofuji Y. et al. Association of dietary variety with body composition and physical function in community-dwelling elderly Japanese // J. Nutr. Health Aging. 2016. Vol. 20, N 7. Р. 691-696. DOI: https://doi.org/10.1007/s12603-015-0632-7

10. Heiman M.L., Greenway F.L. A healthy gastrointestinal microbiome is dependent on dietary diversity // Mol. Metab. 2016. Vol. 5, N 5. Р. 317-320. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molmet.2016.02.005

11. Singh R.K., Chang H.W., Yan D., Lee K.M., Ucmak D., Wong K. et al. Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health // J. Transl. Med. 2017. Vol. 15, N 1. Р. 73. DOI: https://doi.org/10.1186/s12967-017-1175-y

12. de Vos W.M., Tilg H., Van Hul M., Cani P.D. Gut microbiome and health: mechanistic insights // Gut. 2022. Vol. 71, N 5. Р. 1020-1032. DOI: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2021-326789

13. Mosca A., Leclerc M., Hugot J.P. Gut microbiota diversity and human diseases: should we reintroduce key predators in our ecosystem? // Front. Microbiol. 2016. Vol. 7. Р. 455. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00455

14. Xiao C., Wang J.T., Su C., Miao Z., Tang J., Ouyang Y. et al. Associations of dietary diversity with the gut microbiome, fecal metabolites, and host metabolism: results from 2 prospective Chinese cohorts // Am. J. Clin. Nutr. 2022. Vol. 116, N 4. Р. 1049-1058. DOI: https://doi.org/10.1093/ajcn/nqac178

15. What is Agrobiodiversity? Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2004. URL: http://www.fao.org/3/a-y5609e.pdf

16. Химический состав Российских пищевых продуктов : справочник / под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. Москва : ДеЛи принт 2002. 236 с. ISBN 5-94343-028-8.

17. de Oliveira Otto M.C., Anderson C.A.M., Dearborn J.L., Ferranti E.P., Mozaffarian D., Rao G. et al. Dietary diversity: implications for obesity prevention in adult populations: a science advisory from the American Heart Association // Circulation. 2018. Vol. 138, N 11. Р. e160-e168. DOI: https://doi.org/10.1161/CIR.0000000000000595

18. Пилипенко В.И., Исаков В.А., Власова А.В., Найденова М.А., Морозов С.В. Роль пищевого разнообразия рациона в формировании синдрома избыточного бактериального роста в тонкой кишке // Вопросы питания. 2020. Т. 89, № 1. С. 58-67. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10006

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© ООО Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа». Использование текстового и иллюстративного материала данного издания для обучения любых систем искусственного интеллекта, включая машинное обучение и нейросети, запрещено без письменного разрешения правообладателя.