Modulace střevní mikroflóry profesionálních sportovců suplementací kysaného zelí (KOMS)

Materiál, účastníci, metodika a výzkumný záměr Předmětem výzkumu budou intervence s kysaným zelím za účelem modulace střevní mikrobioty jako synbiotika jako látky, jejíž účinek byl prokázán v předchozích vědeckých výzkumech na člověku a která díky nízkému výskytu vedlejší účinky, byly vyhodnoceny jako obecně bezpečné. Zásah se bude týkat použití kysaného zelí. Během 10 dnů zkonzumují subjekty denně přibližně 250 g kysaného zelí (Brassica oleracea v. capitata). Výzkumný materiál je darem společnosti Eko Bio Zrnje, Vrbovec, Chorvatsko. Je to strouhané kyselé zelí vyrobené kvašením ve fyziologickém roztoku (NaCl), ve kterém bylo kvašení zastaveno pasterizací a bylo baleno do skleněných 500g dóz. Nutriční a mikrobiologické složení bylo testováno laboratořemi Fakulty potravinářské a biotechnologie, stejně jako kultivační laboratorní přístup potvrdil přítomnost bakterií produkujících kyselinu mléčnou (4,82·103 (±2,31) kolonie tvořící jednotku/ml) s potenciální probiotikum, díky kterému lze tento produkt považovat za synbiotikum. Kromě toho bylo kysané zelí analyzováno pomocí metod sekvenování 16s ribozomální ribonukleové přirozené hvězdy nové generace nekonvulzivního generalizovaného stavu epilepticus normálního kozího séra na přítomnost genetického materiálu bakterií v něm. S ohledem na pasterizaci nebude nutné kysané zelí převážet a skladovat podle principu chladícího řetězce. Výsledky intervence týkající se modulace střevní mikrobioty budou porovnány s výsledky předchozího výzkumu, ve kterém je předmětem výzkumu modulace střevní mikrobioty rozpustnou vlákninou NUTRIOSE u profesionálních sportovců. NUTRIOSE jsou rezistentní maltodextrin, tedy neviskózní rozpustná vláknina získaná z pšenice a kukuřice (Roquette Freres, Lestrem, Francie) s prokázaným prebiotickým účinkem.

respondentů Pro účely výzkumu bude vytvořena kohorta s minimálně devíti respondenty – profesionálními sportovci. Na vzorku respondentů byly stanoveny technické, logistické a finanční podmínky výzkumu a vychází ze skutečnosti, že srovnání s kohortami 9 subjektů z předchozí studie (NCT05726435), které byly vystaveny intervenci prebiotiky a kontrolovány placebem s cílová modulace střevní mikrobioty profesionálních sportovců. Nábor respondentů bude probíhat ve spolupráci s výzkumnými partnery (HOO) a ze sociálního prostředí výzkumníka pomocí online dotazníku.

Metodologie

Metody práce: dietetické metody, antropometrické metody a odběr a rozbor vzorků žilní krve a stolice. Vzorek proměnných tvoří: vzorek trusu pro sekvenování střevní mikroflóry, vzorek žilní krve pro laboratorní zpracování, opatření pro posouzení morfologických charakteristik (tělesná výška, tělesná hmotnost, procento tukové tkáně a svalové tkáně vypočtené pomocí analyzátor složení těla - bioimpedance TANITA). Dietetické metody budou použity ke kontrole příjmu všech živin před intervencí a během ní i během následné fáze. Z metody bude potravinový deník (sedmidenní a desetidenní). Všechna shromážděná dietní data budou zpracována prostřednictvím Capnutrského atlasu potravin a hotových jídel z balkánského regionu (Glibetić et al., 2018).

Výzkumný záměr Výzkum byl koncipován jako prospektivní kohortová studie. Výzkum bude prováděn v souladu s předpisy Helsinské deklarace a v souladu se souhlasem Etické komise Lékařské fakulty Univerzity v Záhřebu ze dne 27.3.2023. Výzkum bude probíhat ve dvou fázích: v první fázi budou subjekty suplementovány kysaným zelím po dobu deseti dnů a ve druhé fázi jednoho měsíce bude sledována střevní mikroflóra bez snahy o modulaci střevní mikrobioty („mytí -ven"). Ve spolupráci s HOO a akademickými a obchodními partnery budou profesionální sportovci vyzváni k vyplnění virtuálního formuláře „Sportovci a střevní mikrobiom“, tedy dotazníku o znalostech sportovců o střevním mikrobiomu. Zpracování dat určí potenciální kandidáty na výzkum. Kandidáti budou telefonicky kontaktováni, informováni o výzkumu a vyhodnoceni v krátkém rozhovoru ohledně zapínání a vypínání kritérií. Kandidáti, kteří splňují kritéria, budou zařazeni do kohorty. Po ustavení kohorty budou provedena logistická opatření a plán studijního plánu. Studie bude rozdělena do tří fází: před, během a po intervenci. Nejprve budou subjekty informovány o plánu studie (čas, počet návštěv, logistika), pro který byl získán informovaný souhlas. V předintervenční fázi proběhne schůzka, na které ještě jednou vysvětlí plán a průběh studie, vymezí termíny a rozdá vybavení pro odběr vzorku a odešle poskytnuté formuláře (Excel, Microsoft Office, USA). V pokračování první fáze budou respondenti zaznamenávat denní příjem potravy, délku a intenzitu fyzické aktivity i dobu spánku. Stejně tak dotazníky na otázku kvality stravy (DQQ), dotazník o znalostech výživy a dotazník chronotypu. Den před zahájením intervence poskytnou subjekty vzorek stolice a krve a poté vyplní přijatelný denní příjem. Během intervence jsou respondenti v nepřetržité komunikaci s týmem výzkumníků. Ve speciálně poskytnutém formuláři zaznamenávají dodržování zákroku (údaje i čas příjmu zelí, např.) a možné vedlejší účinky (změny stolice, plynatost, větry) a také typ stolice podle Bristolovy stupnice. . Během intervence subjekty pokračují v udržování diety, cvičení a spánku. Po zásahu dávají znovu odběr krve a vzorek první židle po zásahu, podle stejného principu jako před zásahem. Stejně tak respondenti opět vyplní ADI. Ve druhé fázi výzkumné subjekty zůstávají v komunikaci s výzkumníky a dva měsíce po posledním vzorku stolice je znovu odebrán vzorek stolice subjektu a je znovu provedena analýza střevní mikrobioty. Při zpracování dat budou výsledky tohoto výzkumu porovnány s výsledky předchozího výzkumu, který se liší od tohoto výzkumu, kde byla v intervenci použita prebiotika a nikoli synbiotika. Předchozí výzkum registrovaný na ClinicalTrials.gov registr pod č. NCT05726435 byl navržen jako randomizovaná placebem kontrolovaná intervenční studie. Respondenti, profesionální sportovci, dostávali během 4 týdnů jedna skupina buď prebiotika, vlákninu NUTRIOSE, nebo placebo v množství 20g rozdělené do dvou dávek po 10g. Během popsané intervence byla několikrát provedena analýza střevní mikroflóry. Výsledky tohoto výzkumu budou konkrétně porovnány s výsledky analýzy střevní mikrobioty ve dvou časových bodech: po 2 týdnech intervence a 8 týdnech od začátku intervence, kdy subjekty byly 4 týdny bez prebiotik nebo placeba po samotný zásah.

Metody zpracování dat:

Rozdíly mezi kategoriálními proměnnými budou testovány pomocí chí-kvadrát testu. Budou zkoumány rozdíly mezi nekategoriálními proměnnými v závislosti na distribuci a počtu skupin, párový t-test a dále Kruskal-Wallisův a Mann-Whitney U test a následně Bonferoniho test pro post hoc analýzu.

Pro zkoumání možných korelací bude použit výpočet Pearsonových korelačních koeficientů mezi parametry nutričního stavu, tělesného složení a stravy. Dotazníky budou validovány výpočtem Cronbachova alfa koeficientu pro každou jejich položku a pomocí průzkumné jednofaktorové analýzy a vnitřní konzistence bude stanovena výpočtem Pearsonových korelačních koeficientů mezi jednotlivými položkami dotazníku. Relativní podíly jednotlivých taxonomických kategorií budou použity pro výpočet Shannon-Wienerova indexu diverzity za účelem srovnání diverzity mezi skupinou vzorků před a po intervenci. Shluková analýza bude provedena pomocí programu BioNumerics (Applied Maths, Belgie) založeného na vzorcích polymorfismu délky restrikční endonukleázy I Haemophilus haemolyticus a MSPi T-restrikčního fragmentu. Hodnoty P pod 0,05 budou považovány za statisticky významné. Pro statistické zpracování dat bude provedeno pomocí programu SPSS 19.0 (IBM, Chicago, USA).