Indvirkning af bomuldsfrøolie på oxidativ stress, inflammation og stofskifte

Tilgangen vil være at indskrive en population af raske individer (n=32) i et fire-armet (30 g CSO, 30 g OO, 60 g CSO og 60 g OO), randomiseret, dobbeltblindet, parallelkontrolleret forsøg med sammenligne effekten af ​​disse forskellige doser af olier på træningsinduceret oxidativ stress.

Under besøg 1 vil deltagerne gennemgå informeret samtykke, antropometriske målinger og en sub-maksimal træningstest for at bestemme deres VO2max. Deltagerne vil også udfylde Globalt fysisk aktivitetsspørgeskema (GPAQ), spørgeskema om træningsparathed (2022-PARQ+), AHA/ACSM Health/Fitness Facility Pre-deltagelse Screening Questionnaire og menstruationsrelateret spørgeskema. Der vil være minimum tre dages indkøringsperioder mellem besøg 1 og besøg 2, hvor deltagerne vil blive bedt om at følge visse kostråd, såsom minimal brug af olie, begrænsning af den fede fisk, omega-3, vitamin A, vitamin C, vitamin A-tilskud og begrænsning af forbruget af nødder/nøddefrø/olier/oliefrø eller fødevarer, der indeholder disse komponenter. Under besøg 2 vil deltagerne lave en træningstest (75 % VO2max i 30 minutter), og der vil blive taget blodprøver før og efter træningstesten. Der tages blod efter 15 minutter efter træningstesten. Derudover vil deltagerne blive bedt om at lave en måneds kosthistorie-spørgeskema og 24 timers kosttilbagekaldelse. Der vil gå fire uger mellem besøg 2 og besøg 3, hvor deltagerne vil blive bedt om at indtage smoothies, der indeholder respektive doser af olier hver dag. Vi giver smoothies hver uge, og en ekstra olie vil blive leveret i en sprøjteflaske indpakket i aluminiumsfolie, som deltagerne kan erstatte med deres almindelige olie. Derudover vil deltagerne blive bedt om at udfylde en overensstemmelseskontrolformular for at bekræfte deres overholdelse af undersøgelsens diæt. Der vil være et ugentligt spørgsmål om gastrointestinale problemer i compliance-formularen. Efter fire ugers diætintervention vil deltagerne komme til laboratoriet for besøg 3. Besøg 3 vil følge en protokol svarende til besøg 2, bortset fra at de antropometriske målinger også vil blive udført i besøg 3.

Procedurer:

Træningstest: Under besøg 1 vil der blive lavet en sub-maksimal træningstest for at forudsige, hvor meget ilt deltagerens krop er i stand til at bruge under træning. Dette giver forskerne mulighed for at få én deltager til at træne med den samme submaksimale procent af hans/hendes maksimum som alle de andre deltagere baseret på hans/hendes konditionsniveau. Dette vil begynde med at gå på et løbebånd (Woodway GmbH D79576, Weil am Rhein, Danmark) i 5 minutter ved en selvvalgt behagelig hastighed ved 0 % grad for at varme op før testen. Testen involverer en række trin, der bliver mere og mere vanskelige hvert andet minut. Deltagerne vil bære en pulsmåler, trække vejret gennem et mundstykke, der er forbundet til en analysator, og bære en næseklemme. Testen begynder med gang, og efterhånden som deltageren bevæger sig til sværere stadier, øges intensiteten ved at øge karakteren og hastigheden. Forskeren afslutter testen, når deltageren har nået 85 % af deres aldersforudsagte maksimale hjertefrekvens (220-alder i år). Under besøg 2 og 3 melder deltagerne sig til laboratoriet efter en natfaste, og blodprøver vil blive indsamlet før og efter en anstrengelsestest. Træningstesten vil involvere en rask gåtur op ad bakke ved 75 % VO2max i 30 minutter på et løbebånd. Under træning vil et metabolisk målesystem (ParvoMedics TrueMax 2400 Metabolic System, Sandy, Utah, USA) blive brugt til at bestemme en respiratorisk kvotient og det tilhørende niveau af fedtoxidation. Respirationskvotienten vil blive målt ved at bestemme mængden af ​​kuldioxid, der frigives over mængden af ​​ilt, der absorberes under respiration. Efter blodopsamlingen vil TG (og fuldt lipidpanel plus glukose) blive analyseret i realtid ved hjælp af en klinisk kemianalysator (Piccolo-presse). Samtidig vil serumprøver blive aliquoteret og opbevaret ved -80 C indtil analyse for inflammatoriske cytokiner (en profil af etablerede mediatorer og biomarkører), insulin, andre metaboliske biomarkører forbundet med inflammation og lipidomik og metabolomics-analyse. Til analyse af isoprostaner vil serumprøver blive lynfrosset i tøris og ethanolopslæmning, efter at det er blevet uddelt og straks opbevaret ved -80 C. Efterforskere vil måle inflammatoriske cytokiner (TNF-α, interleukin (IL)-1β, IL- 6, IL-7, IL-23 og granulocyt-makrofag kolonistimulerende faktor (GM-CF) ved hjælp af højfølsom Luminex-multipleksingsteknologi (Bio-Rad Bio-Plex 200 HTS) fremstillet af Millipore.

Diætintervention: En registreret diætist vil forberede en undersøgelsesdiæt (smoothies), som vil blive givet til deltagerne i fire uger. Deltagerne får smoothies indeholdende enten 30 g CSO, 30 g OO, 60 g CSO eller 60 g OO om dagen i to separate beholdere. 30 g smoothies (både CSO og OO) indeholder 762 kcal kalorier, 120 g kulhydrater, 3 g protein og 30 g fedt. De 60 g smoothies (både CSO og OO) indeholder 761 kcal kalorier, 50 g kulhydrater, 3 g protein og 30 g fedt. I løbet af denne fire ugers periode vil deltagerne blive bedt om at følge visse kostråd og vil blive bedt om at udfylde en overholdelsesformular. Deltagerne vil blive bedt om at udfylde overensstemmelsestjekformularen dagligt og angive, hvor meget smoothie de indtog, og om de indtog noget, som ikke er anbefalet af forskerholdet. Smoothies vil blive givet ugentligt, hvilket betyder, at deltagerne vil besøge laboratoriet hver syvende dag for at hente deres smoothies og aflevere den ugentlige overholdelsesformular.

Metabolomisk analyse: Når alle prøver er blevet indsamlet, vil serumprøverne blive optøet, og en metabolitfraktion vil blive ekstraheret. Efter ekstraktion vil prøverne blive udforsket ved hjælp af massespektrometrianalyse. En indledende målrettet analyse vil fokusere på galdesyrer og et sæt biomarkører for inflammation og oxidativ stress, herunder 8-isoPGF2a. Målrettede analytter vil blive kvantificeret ved hjælp af standardkurver, og de resulterende koncentrationer vil blive sammenlignet ved hjælp af flere statistiske analyseværktøjer. En dyb ikke-målrettet analyse vil også blive udført, som kan afsløre yderligere metaboliske veje moduleret af CSO-forbrug. Metabolitprøver vil blive analyseret ved hjælp af en Waters Synapt G2Si QTOF (Waters Corporation). Dette instrument har ionmobilitetsevne og kan differentiere nært beslægtede forbindelser, såsom galdesyrer, i komplekse blandinger baseret på deres tværsnitsareal og masse. Den høje følsomhed og mangfoldighed af scanningstilstande gør Synapt QTOF til det optimale valg til umålrettet analyse af komplekse biologiske prøver.

Kostanalyse: Langsigtede kostvaner kan skabe tilpasninger, der påvirker responsen på det kortsigtede tilskud af CSO og OO. Denne undersøgelse vil bruge den seneste version (2018) af det webbaserede Diet History Questionnaire (DHQ III), et spørgeskema om madfrekvens designet til voksne 19 og ældre, udviklet af personalet i Risk Factor Monitoring and Methods Branch (RFMMB) i NIH National Cancer Institute. Outputtet fra DHQ III inkluderer kulhydratbestanddele, carotenoider og tocopheroler, kostbestanddele fra kosttilskud, fedtstoffer, fedtsyrer og kolesterol, makronæringsstoffer og energi, mineraler, proteinbestanddele og vitaminer er kostbestanddele og fødevaregrupper, der er tilgængelige i DHQ III-outputfilerne. . Derudover vil det akutte diætforbrug blive bestemt ved hjælp af det gratis, webbaserede Automated Self-Administered 24-timers (ASA24®) spørgeskema.

Statistisk test: H1 vil blive testet ved hjælp af variansanalyse (ANOVA) for at sammenligne forskellene i træningsinducerede oxidative stressmarkører (isoprostaner) blandt de individer, der indtager enten 30 g CSO, 30 g OO eller 60 g CSO eller 60 g OO. H2 vil blive testet ved hjælp af variansanalyse (ANOVA) for at sammenligne forskellene i inflammation og inflammatoriske markører blandt de individer, der indtager enten 30 g CSO, 30 g OO, 60 g CSO eller 60 g OO. For at teste H3 vil investigator identificere ændringer i serum galdesyrer og metabolomer og derefter bestemme de metaboliske veje forbundet med de metaboliske ændringer for at identificere potentielle mekanismer, der ligger til grund for sundhedspåvirkningerne af CSO. For at teste H4 vil investigator identificere målene for serumisoprostaner, galdesyrer, inflammation, lipidomer og metabolomer, og derefter bruge regressionsanalyse til at bestemme niveauet af variabilitet som svar på de forskellige doser af CSO og OO.