Kolonpropionat, appetit og vægttab (ProAp)

KOST OG FEDME:

Fedme har nået epidemiske proportioner verden over. I Det Forenede Kongerige er 58 % af voksne kvinder og 65 % af voksne mænd enten overvægtige eller fede (Health and Social Care Information Center 2014), med en forventning om, at raterne vil stige (Ng et al. 2014). Fedme, hovedsageligt forårsaget af en kronisk positiv energibalance, er en kendt risikofaktor, der bidrager til udviklingen af ​​type 2-diabetes og hjerte-kar-sygdomme, og de efterfølgende sygeligheder og dødeligheder (Kopelman 2007). En positiv energibalance er uundgåelig med sammensætningen af ​​den nuværende vestlige kost, der indeholder raffinerede (fiberudtømte) kulhydrater, der indtages hurtigt, og som har minimale effekter på langsigtet mæthed (Cleave 1974; Heaton 1973).

Ufordøjelige kulhydrater:

Kvaliteten og mængden af ​​kosten har ændret sig dramatisk i løbet af de sidste halvtreds år. Heraf har kulhydrater de væsentligste ændringer; fra uforarbejdede frugt- og grøntsagerbaserede kulhydrater til mere forarbejdede kornbaserede (Cordain et al. 2005). Epidemiologiske undersøgelser har vist, at forfædres diæter som et resultat havde større mængder af ikke-fordøjelige kulhydrater (NDC) end moderne diæter (>100 g/dag sammenlignet med <15 g/dag) med inklusion af mere ufordøjeligt intakt cellevæg plantemateriale, såsom knolde, græsser og kværn (Eaton 2006). Der er etableret en stærk sammenhæng mellem øget vægtøgning med nedsat NDC-indtag (Liu et al. 2003). Desuden har øget indtag af NDC vist sig at inducere mæthed og forbedre kropssammensætningen hos dyr (So et al. 2007) og mennesker (Bouché et al. 2002).

LAV KALORI HØJ NDC DIÆT I VÆGTTABET Anvendelse af energibegrænsede diæter er et af de første skridt til at behandle fedme. Vægtøgning i vægtvedligeholdelsesperioden kan dog ske på grund af reduktion af energiforbrug i hvile og tab af mager masse. Inddragelsen af ​​specifikke fødevarer i ernæringsinterventionen undersøges for at producere vedvarende vægttab (Abete et al. 2008). Det blev tidligere foreslået, at tilsætning af fiberrige NDC-fødevarer til en kaloriefattig diæt ville hjælpe med at reducere forekomsten af ​​metabolisk syndrom og øge diætenes efterlevelse (Hermana et al, 2011). Det høje fiberindhold i kombination med en diæt med lavt glykæmisk indeks kan begge resultere i højere mæthedseffekter med en øget mitokondriel oxidation, som alle favoriserer vægttab.

PROPIONAT OG FFAR2 RECEPTOREN:

Produktion af kortkædede fedtsyrer (SCFA) er det vigtigste biprodukt af NDC colonfermentering (Pawlak et al. 2004). Af dem viste det sig, at tyktarmspropionat spillede en kritisk rolle direkte i tyktarmen og systematisk efter dets absorption i kredsløbet (Wong et al. 2006). Fri fedtsyrereceptor 2 (tidligere kendt som forældreløs G-koblet proteinreceptor 43) har vist sig at have høj affinitet til propionat (Brown et al. 2003). Det udtrykkes på de distale ileum og colon L-enteroendokrine celler (Karaki et al. 2008), adipocytter og visse monocytters slægt (Hong et al. 2005).

PROPIONATS ROLLE I UDGIVELSE AF TARMHORMONER OG APPETITREGULERING:

De L-enteroendokrine colonceller er ansvarlige for at udskille anorektiske tarmhormoner (PYY og GLP-1) fysiologisk som reaktion på mad. Disse hormoner er i stand til at fremkalde mæthed ved at signalere hjernens appetitcenter (Murphy & Bloom 2006). Propionat-induceret FFAR2-aktivering har vist sig at forårsage frigivelse af disse hormoner in vitro. Desuden blev NDC-indtagelse fundet at stimulere frigivelsen af ​​disse hormoner i dyr, hvilket resulterede i faldende fødeindtagelse (Delzenne et al. 2005). Propionat blev vist at replikere de samme virkninger i yderligere undersøgelser, hvilket tyder på at eje de gavnlige virkninger af NDC på appetit og tarmhormoner til propionatproduktion.

KORT KÆDEDE FEDSYRE ESTER:

Administration af NDC'er, der fremmer produktionen af ​​propionat, er en attraktiv måde at øge niveauet af propionat over en længere periode. På grund af variabiliteten af ​​tarmmikrobita-aktiviteten giver administration af høje andele (≥ 35g/d) af kostfibre i human kost for at øge propionat i tyktarmen ikke pålideligt eller forudsigeligt de samme SCFA-niveauer i tyktarmen eller systemisk (Cummings 1981). Oral propionattilskud er en anden metode, men desværre begrænser dens korte plasmahalveringstid, dårlige smag og det faktum, at dets hovedoptagelse sker i tyndtarmen, dets anvendelse som kosttilskud (Frost et al. 2003).

Et nyt system er blevet udviklet af Dr. Douglas Morrison, (Scottish Universities Environmental Research Center (SUERC)). Dette molekyle af inulin (β(2-1)-bundet polymer af fructose) bærer med en ester bundet til propionat (propionatester) blev påvist pålideligt og reproducerbart at øge colonpropionat og samtidig forhindre bivirkningerne af NDC (Chambers et al. 2015) . Propionat frigives således kun, når bærermolekylet inulin fermenteres af tyktarmsmikroflora, hvilket blev estimeret til at være 180 minutter efter indtagelse. (Chambers et al. 2014). Chambers et al. (2015) var i stand til at vise, at 10 g inulin-propionatestere (IPE) har evnen til at levere 2,4 g propionat til tyktarmen, det vil sige en stigning på 2,5 gange af propionatproduktionen i tyktarmen, et niveau, der opnås kun med 60g/d via traditionelt kostfibertilskud. Den samme gruppe har også vist, at mens den akutte administration af dette tilskud forårsagede stigninger i plasma GLP-1 og PYY og reduceret fødeindtagelse, reducerede det langsigtede (24 uger) tilskud af propionatester væsentligt kropsvægtforøgelsen og udviklingen af ​​abdominal fedt. væv (Chambers et al. 2014). Interessant nok rapporterede ingen af ​​de langsigtede deltagere nogen bivirkninger fra indtagelsen af ​​propionatestere. Forøgelse af propionat i tyktarmen er derfor en af ​​de attraktive strategier til at håndtere vægt og diabetesrisikofaktorer.

Den nuværende protokol har til formål at undersøge virkningen af ​​propionatesteren i konjugation med begrænset diæt på appetit og vægttab.