Veränderung von 11 Parametern (Ascorbinsäure (Vitamin C Kontrolle), Bilirubin, Blut, Glukose, Keton, Leukozyten, Nitrit, pH-Wert, Protein, spezif. Gewicht, Urobilinogen) des Reactif Gesundheitstests (Urintest) bei Nicht-Einnahme von Zuckern jeglicher Form über 14 Tage

Projekt

Biostatistik I

Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

Quantitative Biologie

März 2020

Katharina Klostermann

Einleitung:

Es ist bekannt, dass Zucker ungesund für unseren Körper ist und viele Krankheiten auf einen zu hohen Zuckerkonsum zurückzuführen sind. Zum Beispiel Diabetes Mellitus, Bluthochdruck, psychische Erkrankungen wie Depressionen und noch einige mehr. Heutzutage ist in fast jedem Nahrungsmittel Zucker enthalten. So fällt es schwer, auf das süß schmeckende, kristalline, hauptsächlich aus Saccharose bestehende Mittel zu verzichten. Aufgrund dessen werde ich mich im Folgenden damit auseinandersetzen wie sich eine zuckerfreie Ernährung auf 11 spezifische Parameter (Ascorbinsäure (Vitamin C Kontrolle), Bilirubin, Blut, Glukose, Keton, Leukozyten, Nitrit, pH-Wert, Protein, spezif. Gewicht, Urobilinogen), die sich mit einem Reactif Gesundheitstest (Urintest) nachweisen lassen, auswirken.

Anfangshypothese:

Zu erwarten ist, dass sich die Werte der Testpersonen in den drei Gruppen, wenn sie vor den 14 Tagen nicht in einem gesunden Bereich lagen (siehe Anhang: Gebrauchsanweisung der Reactif Urinanalysestreifen “Testprinzip und erwartete Werte”), verbessern, da zu viel Zucker dem Körper schädigt. Bei den Testpersonen, deren Werte schon vor Beginn der 14 Tage im erwarteten Bereich sind, ist anzunehmen, dass nur geringfügige Änderungen der Parameter zu beobachten sind. Auf jeden Fall sollte der Glukosewert durch den nicht Verzehr von Zuckern stark absinken.

Versuchsplanung:

Getestet werden Personen in drei Gruppen. Die 1. Gruppe besteht aus unterschiedlichen Geschlechtern, die 2. Gruppe aus verschiedenen Altersgruppen und die 3. Gruppe sollte Personen mit unterschiedliche Gewichtsklassen beinhalten. Mithilfe von Pulsuhren wird ebenso die sportliche Aktivität jedes einzelnen beobachtet und dokumentiert, ob und welche Medikamente die Versuchspersonen einnehmen (bei Frauen die Anti-Baby-Pille berücksichtigen!) und ob Erkrankungen vorhanden sind oder nicht. Unverträglichkeiten sollten ebenfalls erkannt und aufgenommen werden.

Die Aufgabe der Testpersonen besteht aus der Nicht-Einnahme von Zuckern jeglicher Form über 14 Tage. Damit sind die Zucker der Form Glucose, Saccharose, Dextrose, Raffinose, Fructose, Maltose, Lactose, Sirupe, Dextrine, Milchzucker, Süßmolkenpulver, Magermilchpulver, Malze sowie Fruchtzucker gemeint.

In fast jedem Nahrungsmittel ist ein kleiner Anteil an Zucker enthalten. Für das Experiment werden jedoch nur die Nahrungsmittel eingenommen mit keinem bis – in Gegensatz zu anderen Lebensmittel - geringsten Zuckergehalt. Folgende Produkte können gegessen werden:

  • Zuckerfreie Getränke wie z.B. Mineralwasser, ungesüßten Kaffee oder Tee
  • Vollkornprodukte (Brot, Nudeln, Reis, …)
  • Kerne, Nüsse und Samen
  • Fleisch, Fisch, Eier
  • Hülsenfrüchte (Erbsen, Bohnen, Linsen, …)
  • Öle und Fett (Butter, Salatöl, Schmalz, …)
  • Einige Gemüsesorten

Beachtet werden sollte hierbei, dass Milchprodukte Milchzucker enthalten und Gemüsesorten geringe Mengen an Fruchtzucker. Auch Produkte mit vielen Kohlenhydraten besitzen einen geringen Zuckergehalt. Demnach sollte die Ernährung (Zeit und Zuckergehalt) über 14 Tage genauestens dokumentiert werden.

Ebenso sollte die momentane Ernährungsweise (vor Start des Experiments) der Versuchspersonen aufgenommen werden und die Werte der 11 Parameter (Ascorbinsäure (Vitamin C Kontrolle), Bilirubin, Blut, Glukose, Keton, Leukozyten, Nitrit, pH-Wert, Protein, spezif. Gewicht, Urobilinogen) einen Tag vor dem Start des Experiments nach dem Aufstehen und vor dem Schlafen gehen mit dem Reactif Gesundheitstest überprüft werden. Nach Ablauf der 14 Tage dienen diese Messwerte zum Vergleich (Kontrolle). Hierzu sollte dokumentiert werden, was genau an diesem Tag gegessen und getrunken wurde.

Innerhalb der 14 Tage sollte der Urintest (Reactif Gesundheitstest) nach dem Aufstehen und vor dem Schlafen gehen durchgeführt werden. Um Fehler auszuschließen, sollte die Messung um dieselben Uhrzeiten stattfinden. Dementsprechend werden über die 14 Tage gesunde und genaue Schlafzeiten eingehalten (8 Stunden Schlaf pro Nacht, z.B. 23 – 7 Uhr). Die Zeiten der Messungen werden bei jeder Testperson mit dokumentiert.

Die Ablesezeiten der getesteten Werte betragen bei Ascorbinsäure, Glucose und Bilirubin 30 Sekunden, bei Ketone 40 Sekunden, das spezifische Gewicht wird nach 45 Sekunden abgelesen, Blut, pH-Wert, Protein, Urobilinogen und Nitrit nach 60 Sekunden und Leukozyten nach 120 Sekunden. Die Fotos des Urinstreifens und die Dokumentation werden nach den jeweiligen Ablesezeiten direkt durchgeführt. Nichteinhaltung der Ablesezeiten führt zu verfälschten Ergebnissen. Die Fotos werden mit einer normalen Kamera aufgenommen, sodass die jeweiligen Unterschiede der Farben deutlich sichtbar sind. Die Analyse der veränderten Farbschemata wird zunächst mit dem Auge durchgeführt. Wenn mit einer rein visuellen Sicht Unsicherheiten auftreten und die Farbunterschiede schwer zu differenzieren sind, dann wird eine Software benötigt, die die genauen Farbpixel auswertet. Hierzu würde sich ImageJ (https://imagej.nih.gov/ij/) eignen. Nach Ablauf der letzten Ablesezeit und der Dokumentation der Ergebnisse, werden die benutzten Teststreifen im normalen Hausmüll entsorgt. Am Ende der 14 Tage werden alle Ergebnisse zusammengetragen und die Veränderung über die Zeit bei jeder einzelnen Testpersonen analysiert und diese dann untereinander verglichen. Über die Zeit wird genau beobachtet welche Werte sich inwieweit verändern.

Bitte bei folgenden Beobachtungen einen Arzt aufsuchen: * Bei erhöhten Eiweißwerten (Protein) - dies könnte ein Indikator für eine Entzündung der Nieren sein * Keton und Glucose auf erhöhte Zuckerwerte hindeuten - dies könnte ein Indikator für Diabetes sein * Leukozyten und Nitrit positive Werte zeigen - dies deutet auf eine bakterielle Infektion (Harnwegsinfektion) hin

Zur statistischen Auswertung wird zunächst überprüft, ob die jeweiligen Werte in den Gruppen normalverteilt sind. Hierzu wird der Shapiro-Wilk-Test für jede Gruppe einzeln angewendet. Für die genaue Varianz der Gruppen wird der ANOVA (analysis of variance) Test herangezogen. Hiermit wird herausgefunden wie die Nicht-Einnahme von Zuckern jeglicher Form in den jeweilig ausgewählten Gruppen die 11 Parameter des Reactif Gesundheitstests beeinflussen. Das Signifikanzniveau liegt standardmäßig bei 0.05.

Materialien:

Abb. 1: Farbskala des Reactif Gesundheitstests. Leukozyten (LEU), Nitrit (NIT), Urobilinogen (URO), Protein (PRO), pH, Blut (BLO), spezifisches Gewicht (SG), Ketone (KET), Bilirubin (BIL), Glukose (GLU) und Ascorbinsäure (ASC)

Testprinzip, erwartete Werte, genaue Angaben zu den Reagenzien (Zusammensetzung, Ablesezeit, …), Anwendung der Teststreifen, Interpretation der Ergebnisse sowie Leistungsmerkmale des Tests können der Gebrauchsanweisung der Reactif Urinanalysestreifen entnommen werden (siehe Anhang).