Undersøgelse af optimal propionattilførsel til tyktarmen ved hjælp af stabil isotopmærkning

SCFA's rolle i appetitregulering: SCFA har vist sig at stimulere PYY- og GLP-1-produktion i dyremodeller og kostfibre, hvoraf SCFA er de vigtigste slutprodukter, inducerer appetitregulering hos mennesker. Imidlertid er beviserne for, hvilke kostfibre der inducerer appetitregulering hos mennesker, meget svage på grund af vanskeligheden ved at kontrollere undersøgelser med meget højt fiberindtag. I et nyligt projekt finansieret under BBSRC DRINC-initiativet (BB/H004815/1) har vi det første direkte bevis på, at SCFA direkte kan regulere appetit hos mennesker. Forud for denne undersøgelse kræves der meget store mængder kostfibre (>25 g/d og op til 40 g/d) for at opnå produktion af SCFA til et niveau, som er højt nok til at fremkalde appetitregulerende effekter, og overholdelse af kost med højt fiberindhold er dårlig på grund af gastrointestinale bivirkninger. Desuden øger kosttilskud med blandet fiberrigt ikke forudsigeligt eller pålideligt colon-SCFA-produktion eller cirkulerende niveauer af SCFA i alle menneskelige populationer på grund af variationen i tarmmikrobielle aktivitet. Endelig er oralt administrerede SCFA'er ikke velsmagende og absorberes hurtigt i tyndtarmen, hvor L-celler er sparsomme. I vores hidtidige undersøgelser har vi fokuseret på SCFA-propionatet, fordi det har den højeste affinitet for receptorerne og er et slutprodukt af metabolisme i mikrobiotaen og derfor synes det oplagte mål at manipulere for at undersøge virkningerne af SCFA på appetitregulering. For at overvinde de usmageligt høje niveauer af fermenterbare kostfibre, der er nødvendige for at øge propionatniveauerne i tyktarmen betydeligt, og uforudsigeligheden i produktionen af ​​de resulterende SCFA'er, har vi udviklet og testet et nyt leveringssystem, der målretter frigivelsen af ​​gram-mængder af propionat i den proksimale colon . Vi vurderer, at vores leveringssystem kan føre til en 2-8 gange stigning i propionat i tyktarmen, et niveau, der er meget vanskeligt at opnå gennem fodring af en blandet fermenterbar fiberdiæt. Dette niveau af propionatproduktion kan være blevet observeret i forfædres kostvaner og i dele af landdistrikterne i Afrika, hvor kostfiberindtaget er meget højt. Vi har også vist, at leveringssystem øger plasmapropionatniveauer, reducerer fødeindtagelse i akutte undersøgelser af appetit, og i et længerevarende studie (24 uger), positive effekter på fødeindtagelse, kropssammensætning, glukosehomeostase, cirkulerende lipider, kolesterol og lever funktion, lever og visceralt fedt og vægtstyring blev observeret. Men i disse undersøgelser valgte vi pragmatisk et præparat, der kunne produceres i skala. Mængden af ​​frigivet propionat kan varieres, hvilket i sig selv kan påvirke hastigheden og mængden af ​​frigivet propionat. For en ingrediens, med potentiale til at blive inkorporeret i en bred vifte af fødevarer, ønsker vi nu at undersøge det optimale leveringssystempræparat, der leverer den maksimale propionatdosis i den mindste mængde materiale.

Vi planlægger at bruge ikke-invasive, stabile isotopmærkningsmetoder til at bestemme propionatbiotilgængelighed fra en række leveringssystempræparater for at bestemme det optimale præparat til levering af maksimal propionat til den proksimale colon.