Vliv konzumace plodů arónie na zánět, metabolity a střevní mikrobiom

Pro splnění těchto cílů bude provedena randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná klinická studie Aronia versus léčba placebem po dobu 28-30 dnů u dospělých lidí. Pre- a post-intervenční hodnocení budou provedena pro následující proměnné: složení střevního mikrobiomu (mikrobiální druhy a relativní četnost), střevní metabolom, postprandiální odpověď TG, zánětlivé cytokiny a sérový metabolom na provokaci jídlem s vysokým obsahem tuku ( zavedený zánětlivý stimul), sérová glukóza nalačno, lipid, inzulín, zánětlivé markery a metabolom, krevní tlak a antropometrická měření včetně hmotnosti, tělesného složení, obvodu pasu a množství viscerální tukové tkáně. Fyzická aktivita, sedavé chování a obvyklá strava budou měřeny tak, aby tyto proměnné mohly být použity k charakterizaci účastníků a pomoci při analýze a interpretaci dat.

Postupy:

Postprandiální lipidemické a zánětlivé reakce: Výzvy s vysoce tučným jídlem se 40 až 100 g dietního tuku jsou zavedeným laboratorním testem pro měření postprandiálních triglyceridemických a zánětlivých reakcí. Výzkumníci použili 50 g dávku tuku dodanou ve formě másla na toastu u > 50 jedinců, protože tato konkrétní dávka je účinná při rozlišení mezi nízkou a vysokou TG a reagujícími na zánět. Stručně řečeno, účastníci se hlásí do laboratoře po celonočním hladovění a vzorky krve budou odebrány před a 1, 2, 4 a 6 hodin po požití jídla s vysokým obsahem tuku. Vzorky budou analyzovány v reálném čase na TG (a úplný lipidový panel plus glukózu) pomocí klinického chemického analyzátoru (Piccolo xpress), zatímco vzorky séra budou rozděleny na alikvoty a skladovány při -80 C až do analýzy na zánětlivé cytokiny, metabolomiku a inzulín. Výzkumníci budou měřit zánětlivé cytokiny (TNF-α, interleukin (IL)-1β, IL-6 IL-17, IL-23 a faktor stimulující kolonie granulocytů a makrofágů (GM-CSF)) pomocí vysoce citlivé multiplexní technologie Luminex (Bio- RadBio-Plex® 200 HTS) připravený společností Millipore.

Dietní intervence: Účastníci budou randomizováni buď do experimentální (Aronia) nebo do kontrolní skupiny odpovídající placebu. Experimentální doplněk se bude skládat z jedné denní dávky 100 ml šťávy Aronia. Kontrolní doplněk s placebem nebude mít žádný obsah polyfenolů a bude se skládat ze 100 ml následující směsi: černá třešeň Koolaid, modré a červené potravinářské barvivo, sacharóza a sorbitol. Toto placebo bude odpovídat obsahu cukru šťávy z aronie. Denní dávka 100 ml pro obě skupiny se užívá jednou denně po dobu 28-30 dnů suplementace. Všichni účastníci budou poučeni, aby se po dobu suplementace vyvarovali konzumace potravin s obsahem polyfenolů. Účastníci budou mít k dispozici seznam nepovolených potravin.

Analýza střevního mikrobiomu: Hromadná DNA bude extrahována ze vzorků stolice pomocí Powersoil® DNA Isolation Kit (Mo Bio Laboratories Inc.). DNA bude přes noc odeslána na University of Michigan, Centrum pro mikrobiální systémy, pro sekvenování amplikonu Illumina MiSeq variabilní oblasti 16S V4. Čtení nezpracovaného sekvenování budou zpracovány a upraveny pomocí softwarového balíku mothur (v.1.39.5) podle standardního provozního postupu mothur MiSeq, potenciálně chimérické sekvence budou identifikovány a odstraněny pomocí algoritmu Uchime (v4.2.40) a taxonomických klasifikací budou přiřazeny pomocí bayesovského klasifikátoru projektu Ribosomal Database Project a operační taxonomické jednotky (OTU) budou přiřazeny v mothuru pomocí shlukovacího algoritmu VSEARCH na základě vzdálenosti na prahu 97% podobnosti sekvence.

Metabolomická analýza: Vzorky budou analyzovány kapalinovou chromatografií s vysokým rozlišením a hmotnostní spektrometrií (LCMS). Pro hloubkové pokrytí budou použity hydrofilní interakční chromatografie (HILIC) a kolony s reverzní fází (RP). Identifikace metabolitů bude využívat porovnávání fragmentačních vzorů, autentických standardů a porovnávání databází s METLIN a Human Metabome Database (HDB). Nové vlastnosti významného zájmu budou charakterizovány pomocí kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie extrakční nukleární magnetickou rezonancí na pevné fázi (LCMS-SPE-NMR). Analýza dráhy bude používat XCMS a mummichog.

Analýza stravy: Dlouhodobé stravovací návyky mohou vytvářet adaptace, které ovlivňují reakci na krátkodobou suplementaci Aronia. Tato studie bude využívat nejnovější verzi (2018) webového dotazníku Diet History Questionnaire (DHQ III), dotazníku o frekvenci jídla určeného pro dospělé ve věku 19 let a starší, který vyvinuli pracovníci pobočky pro monitorování rizikových faktorů a metod (RFMMB) NIH National Cancer Institute. Výstupy DHQ III zahrnují sacharidové složky, karotenoidy a tokoferoly, složky stravy z doplňků, tuky, mastné kyseliny a cholesterol, makroživiny a energii, minerály, bílkovinné složky a vitamíny jsou složky stravy a skupiny potravin dostupné ve výstupních souborech DHQ III. .

Statistická analýza: Dvouvýběrové t-testy pro srovnání rozdílu mezi hodnocením před a po intervenci. Vyšetřovatelé identifikují změny ve střevním mikrobiomu pomocí metod používaných v našem předběžném výzkumu k identifikaci charakteristik střevního mikrobiomu, které odlišují osoby reagující na nízkou a vysokou hladinu TG, a poté pomocí regresní analýzy určí úroveň variability změn Aronia a kontrolní léčby. vysvětlit změny v relativním množství střevních mikrobiálních druhů. Vyšetřovatelé identifikují změny ve střevních a sérových metabolomech a poté určí metabolické dráhy spojené s metabolomickými změnami, aby identifikovali potenciální mechanismy, které jsou základem zdravotních dopadů suplementace Aronia.