Arctic Hunter: a dietary toxicity advisory and monitoring platform for Arctic indigenous populations

Abstract

Bakgrunn Inuittenes tradisjonelle livsstil fremmer sosial samhørighet og ernæringsmessig helse gjennom høsting og konsum av vilt, inkludert sjøpattedyr og fugl som er rik på essensielle næringsstoffer. Langtransportert transport av miljøgifter fra lavere breddegrader har imidlertid ført til ekstreme forurensningsbelastninger og gift-effekter i høytrofiske arktiske marine arter. Dette truer urfolks helse og matsikkerhet. Denne utfordringen forsterkes av vanskeligheter med datainnsamling og overvåking av miljøgifter og human eksponsering i Arktis. Dette prosjektet har som mål å utvikle en plattform som gjør det mulig for inuitter og forskere å overvåke eksponering for miljøgifter som følge av diettinntak. To svært relevante studier brukes for å belyse den høye eksponeringen for kvikksølv og PFOS i to urbefolknings populasjoner på Grønland.

Metoder Plattformprototypen ble designet med fire elementer: et nettbasert admin-brukergrensesnitt for forskere å lage studier og administrere innhold; en mobilapp for inuittdeltakere for å logge diettinntak og selvmonitoreksponering; en dokumentdatabase for å lagre deltaker- og forskningsdata; og en API som kobler disse komponentene sammen gjennom strenge regler for tilgangskontroll. I tillegg ble to studier på inuittenes dietteksponering i Avanersuaq og Ittoqoortoormiit tilpasset i pilotsimuleringer, med henholdsvis 630 og 353 genererte deltakere for å analysere populasjonsomfattende kvikksølv- og PFOS-eksponering via diettinntak av narhval (Monodon monoceros) og isbjørn (Ursus maritimus).

Resultater En nettbasert plattform ble utviklet for å tillate forskere å lage studier med basert på geografiske og tidsrelatertemessige data om hos arter som inngår i dietten og miljøgift-vevskonsentrasjoner i relevante vev. Plattformen støtter brukerprofiler, logging av diettinntak og beregning av eksponeringsnivåer for forurensningermiljøgifter. Forskeres tilgang til brukerdata reguleres gjennom en abonnementsmodell for studienes varighet. I tillegg ble er en mobilapp prototype mobilapp vistpresentert frem for å demonstere selvovervåking ave diettinntak og eksponering. Analysen av studiene i Avanersuaq og Ittoqoortoormiit viste at konsum av narwhval Hg og isbjørn PFOS gjennomsnittlig inntak mellommedførte en ekponering for Hg og PFOS som var 1,78-7,64 og 0,53-3,06 ganger høyere enn det tolerable ukentlige inntaket (deres TWI: tolerably weekly intake) for henholdsvis Hg og PFOS., Dette stemmer godt overens med prognosene til i den plattform-simuleringent forskning, som viste gjennomsnittlige populasjonseksponeringer på 473% Hg og 180% PFOS over TWI.

Konklusjoner Kostholdseksponering for miljøgifter utgjør en trussel ovenfor inuittsamfunn. Dette prosjektet foreslår et samarbeidsforhold mellom forskere og inuittsamfunn, basert på datadeling. Dette vil legge til rette for storskala datainnsamling som vil bidra bedret forståelse og håndtering av miljøhelserisko på individ og populasjonsnivå. og sette scenen for innovative AI-applikasjoner for å forstå og håndtere miljøhelserisiko.

Background The traditional Inuit way of life fosters social cohesion and nutritional health through harvesting and consuming country food, rich in essential nutrients. However, long-range transport of pollutants from lower latitudes has led to extreme contaminant loads and toxicity in high-trophic Arctic marine species, threatening indigenous health and food security. This challenge is exacerbated by data collection and monitoring difficulties in the Arctic. This project aims to develop a platform that enables Inuit and scientists to monitor dietary intake and contaminant exposure collaboratively. Two highly relevant studies are used to highlight the disproportionate exposure to mercury and PFOS in two indigenous populations from Greenland.

Methods The platform prototype was designed with four elements: a web-based admin user interface for researchers to create studies and manage content; a mobile app for Inuit participants to log dietary intake and self-monitor exposure; a document database to store participant and research data; and an API that connects these components through strict access control rules. Additionally, two Greenland studies on Inuit dietary exposure in Avanersuaq and Ittoqoortoormiit were adapted as pilot simulations, with 630 and 353 generated participants, respectively, to analyze population-wide mercury and PFOS exposure via narwhal (Monodon monoceros) and polar bear (Ursus maritimus) dietary intake.

Results A web-based platform was developed for researchers to create studies with geographical and temporal data of species and tissue concentrations. The platform supports user profiles, dietary intake logging, and the calculation of contaminant exposure levels. Access to user data is regulated through a subscription model for the duration of the studies. Additionally, a prototype mobile app was showcased to self-monitor dietary intake and exposure. The analysis of the Avanersuaq and Ittoqoortoormiit studies revealed that narwhal Hg and polar bear PFOS mean intake were between 1.78-7.64 and 0.53-3.06 times higher than their tolerably weekly intake (TWI), respectively, aligning well with the projections of the platform simulated research, which showed mean population exposures of 473% Hg and 180% PFOS over the TWI.

Conclusions Dietary exposure to pollutants is a threat to Inuit societies. This project proposes a collaborative relationship between scientists and Inuit communities, based on data sharing, to facilitate large-scale data collection. This will contribute to an improved understanding and management of environmental health risks at the individual and population levels.