Zkoumání optimálního dodávání propionátu do tlustého střeva pomocí stabilního izotopového značení

Úloha SCFA v regulaci chuti k jídlu: Bylo prokázáno, že SCFA stimuluje produkci PYY a GLP-1 na zvířecích modelech a dietní vláknina, z nichž SCFA jsou hlavní konečné produkty, indukuje regulaci chuti k jídlu u lidí. Důkazy o tom, že vláknina ve stravě indukuje regulaci chuti k jídlu u lidí, jsou však velmi slabé, protože je obtížné kontrolovat studie s velmi vysokým příjmem vlákniny. V nedávném projektu financovaném v rámci iniciativy BBSRC DRINC (BB/H004815/1) máme první přímý důkaz, že SCFA může přímo regulovat chuť k jídlu u lidí. Před touto studií, aby se dosáhlo produkce SCFA na úroveň, která je dostatečně vysoká, aby vyvolala účinky regulující chuť k jídlu, je zapotřebí velmi velké množství vlákniny (>25 g/den až 40 g/den), a dodržování diet s vysokým obsahem vlákniny je špatné kvůli gastrointestinálním vedlejším účinkům. Kromě toho doplňování stravy směsí s vysokým obsahem vlákniny předvídatelně ani spolehlivě nezvyšuje produkci SCFA v tlustém střevě nebo cirkulující hladiny SCFA ve všech lidských populacích kvůli variabilitě střevní mikrobiální aktivity. Konečně, perorálně podávané SCFA nejsou chutné a jsou rychle absorbovány v tenkém střevě, kde jsou L buňky řídké. V našich dosavadních studiích jsme se zaměřili na SCFA propionát, protože má nejvyšší afinitu k receptorům a je konečným produktem metabolismu v mikrobiotě, a proto se zdá být zřejmým cílem manipulovat za účelem zkoumání účinků SCFA na regulaci chuti k jídlu. Abychom překonali nepříjemně vysoké hladiny fermentovatelné dietní vlákniny potřebné k výraznému zvýšení hladin propionátu v tlustém střevě a nepředvídatelnost při produkci výsledných SCFA, vyvinuli jsme a otestovali nový aplikační systém zaměřený na uvolňování gramových množství propionátu v proximálním tlustém střevě. . Odhadujeme, že náš systém podávání může vést k 2-8násobnému zvýšení propionátu v tlustém střevě, což je hladina velmi obtížně dosažitelná krmením smíšenou fermentovatelnou vlákninovou stravou. Tato úroveň produkce propionátu mohla být pozorována ve stravě předků a v částech afrického venkova, kde je příjem vlákniny velmi vysoký. Prokázali jsme také, že transportní systém zvyšuje hladiny propionátu v plazmě, snižuje příjem potravy v akutních studiích chuti k jídlu a v dlouhodobé studii (24 týdnů) pozitivní účinky na příjem potravy, složení těla, homeostázu glukózy, cirkulující lipidy, cholesterol a játra byla pozorována funkce jater a viscerálního tuku a regulace hmotnosti. V těchto studiích jsme však pragmaticky zvolili přípravek, který by mohl být vyráběn ve velkém měřítku. Množství uvolněného propionátu se může měnit, což samo o sobě může ovlivnit rychlost a množství uvolněného propionátu. Pro přísadu, která má potenciál být začleněna do široké škály potravin, nyní chceme prozkoumat optimální systém podávání, který dodává maximální dávku propionátu v co nejmenším množství materiálu.

Plánujeme použít neinvazivní metodiky značení stabilních izotopů ke stanovení biologické dostupnosti propionátu z řady přípravků dodávacích systémů, abychom určili optimální přípravek pro dodání maximálního propionátu do proximálního tračníku.