Propionát tlustého střeva, chuť k jídlu a hubnutí (ProAp)

STRAVA A OBEZITA:

Obezita dosáhla celosvětově epidemických rozměrů. Ve Spojeném království má 58 % dospělých žen a 65 % dospělých mužů buď nadváhu, nebo obezitu (Informační centrum zdravotní a sociální péče 2014), přičemž se očekává, že se míra zvýší (Ng et al. 2014). Obezita, způsobená především chronickou pozitivní energetickou bilancí, je známým rizikovým faktorem, který přispívá k rozvoji diabetu 2. typu a kardiovaskulárních onemocnění a následné morbiditě a úmrtnosti (Kopelman 2007). Pozitivní energetická bilance je nevyhnutelná při složení současné západní stravy, která obsahuje rafinované (o vlákninu ochuzené) sacharidy, které se rychle konzumují a mají minimální vliv na dlouhodobou sytost (Cleave 1974; Heaton 1973).

NESTRAVITELNÉ SACHARIDY:

Kvalita a kvantita stravy se za posledních padesát let dramaticky změnila. Z toho nejvýraznější změny mají sacharidy; od nezpracovaných sacharidů na bázi ovoce a zeleniny po více zpracované cereálie (Cordain et al. 2005). Epidemiologické studie ukázaly, že v důsledku toho měla strava předků větší množství nestravitelných sacharidů (NDC) než moderní strava (>100 g/den ve srovnání s <15 g/den) se zahrnutím nestravitelnějšího rostlinného materiálu neporušené buněčné stěny, jako jsou hlízy, trávy a ostřice (Eaton 2006). Byla prokázána silná souvislost mezi zvýšeným přírůstkem hmotnosti a sníženým příjmem NDC (Liu et al. 2003). Kromě toho se ukázalo, že zvyšující se příjem NDC navozuje pocit sytosti a zlepšuje složení těla u zvířat (So et al. 2007) a lidí (Bouché et al. 2002).

NÍZKOKALORICKÁ DIETA S VYSOKÝM NDC PŘI HUBNUTÍ Uplatňování nízkoenergetických diet je jedním z prvních kroků k léčbě obezity. K opětovnému nabrání hmotnosti v období udržení hmotnosti však může dojít v důsledku snížení energetického výdeje v klidu a úbytku netukové hmoty. Zkoumá se zahrnutí specifických potravin do nutriční intervence, aby došlo k trvalému úbytku hmotnosti (Abete et al. 2008). Již dříve bylo navrženo, že přidání potravin s vysokým obsahem vlákniny NDC k hypokalorické dietě by pomohlo snížit výskyt metabolického syndromu a zvýšit dodržování diety (Hermana et al, 2011). Vysoký obsah vlákniny v kombinaci s dietou s nízkým glykemickým indexem může mít za následek vyšší účinky nasycení se zvýšenou mitochondriální oxidací, to vše přispívá ke snížení hmotnosti.

PROPIONÁT A RECEPTOR FFAR2:

Produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA) je hlavním vedlejším produktem fermentace tlustého střeva NDC (Pawlak et al. 2004). Z nich bylo zjištěno, že propionát tlustého střeva hraje kritickou roli přímo v tlustém střevě a systematicky po jeho absorpci do krevního oběhu (Wong et al. 2006). Bylo zjištěno, že volný receptor mastných kyselin 2 (dříve známý jako sirotčí G-coupled Protein Receptor 43) má vysokou afinitu k propionátu (Brown et al. 2003). Je exprimován na L-enteroendokrinních buňkách distálního ilea a tlustého střeva (Karaki et al. 2008), adipocytech a některých monocytech (Hong et al. 2005).

ÚLOHA PROPIONÁTU PŘI UVOLŇOVÁNÍ STŘEVNÍCH HORMONŮ A REGULACE Apetitu:

L-enteroendokrinní buňky tlustého střeva jsou zodpovědné za fyziologickou sekreci hormonů anorektických střev (PYY a GLP-1) v reakci na jídlo. Tyto hormony jsou schopny vyvolat sytost prostřednictvím signalizace centra chuti k jídlu v mozku (Murphy & Bloom 2006). Bylo zjištěno, že propionátem indukovaná aktivace FFAR2 způsobuje uvolňování těchto hormonů in vitro. Navíc bylo zjištěno, že požití NDC stimuluje uvolňování těchto hormonů u zvířat, což vede ke snížení příjmu potravy (Delzenne et al. 2005). V dalších studiích bylo prokázáno, že propionát replikuje stejné účinky, což naznačuje, že příznivý účinek NDC na chuť k jídlu a střevní hormony patří k produkci propionátu.

ESTER MASTNÝCH KYSELIN S KRÁTKÝM ŘETĚZCEM:

Podávání NDC, které podporují produkci propionátu, je atraktivním způsobem, jak zvýšit hladinu propionátu po delší časové období. Vzhledem k variabilitě aktivity střevních mikrobitů však podávání vysokých podílů (≥ 35 g/den) vlákniny v lidské stravě ke zvýšení propionátu v tlustém střevě spolehlivě nebo předvídatelně neposkytuje stejné hladiny SCFA v tlustém střevě nebo systémově (Cummings 1981). Další metodou je perorální suplementace propionátem, ale bohužel jeho krátký plazmatický poločas, špatná chutnost a skutečnost, že jeho hlavní vstřebávání probíhá v tenkém střevě, omezuje jeho použití jako potravinového doplňku (Frost et al. 2003).

Nový systém byl vyvinut Dr. Douglasem Morrisonem (Scottish University Environmental Research Center (SUERC)). Bylo prokázáno, že tato molekula inulinu (β(2-1) vázaný polymer fruktózy) s esterem navázaným na propionát (propionátový ester) spolehlivě a reprodukovatelně zvyšuje propionát v tlustém střevě a zároveň zabraňuje vedlejším účinkům NDC (Chambers et al. 2015) . Propionát se tedy uvolňuje pouze tehdy, když je nosná molekula inulin fermentována mikroflórou tlustého střeva, což se odhaduje na 180 minut po požití. (Chambers et al. 2014). Chambers a kol. (2015) byli schopni prokázat, že 10 g inulin-propionátových esterů (IPE) má schopnost dodat 2,4 g propionátu do tlustého střeva, což je 2,5násobný přírůstek produkce propionátu v tlustém střevě, což je hladina, které je dosaženo pouze s 60 g/den prostřednictvím tradičního doplňování vlákniny. Stejná skupina také prokázala, že zatímco akutní podávání tohoto doplňku způsobilo zvýšení plazmatických GLP-1 a PYY a snížení příjmu potravy, dlouhodobé (24 týdnů) suplementace esteru propionátu významně snížilo přírůstek tělesné hmotnosti a rozvoj abdominální tukové tkáně. tkáně (Chambers et al. 2014). Je zajímavé, že žádný z dlouhodobých účastníků neuvedl žádné vedlejší účinky z příjmu propionátových esterů. Zvýšení propionátu v tlustém střevě je proto jednou z atraktivních strategií pro řízení hmotnosti a rizikových faktorů diabetu.

Současný protokol si klade za cíl prozkoumat vliv propionátového esteru v konjugaci s omezenou dietou na chuť k jídlu a úbytek hmotnosti.