Biotilgængelighed af Phlorotaniner og Karotenoider efter Indtagelse af Kiks Beriget med Tang (BIO-ALGA)

BIO-ALGA-studiet er en ernæringsmæssig intervention designet til at evaluere biotilgængeligheden hos mennesker af bioaktive forbindelser til stede i brunalgen Himanthalia elongata, specifikt phlorotanniner og carotenoidder. Disse forbindelser har tiltrukket stigende interesse inden for ernæring og funktionelle fødevarer på grund af deres potentielle antioxidative, antiinflammatoriske og metaboliske regulerende egenskaber. Marine makroalger, og især Himanthalia elongata, anerkendes som en værdifuld kilde til disse forbindelser, udover at levere kostfibre, mineraler og andre næringsstoffer, der kan bidrage til forebyggelse af kroniske sygdomme som fedme, type 2-diabetes og kardiovaskulære lidelser. For at disse forbindelser kan udøve fysiologiske effekter i den menneskelige krop, skal de dog absorberes under fordøjelsen og nå den systemiske cirkulation. Derfor er det essentielt at studere deres biotilgængelighed under reelle forbrugsforhold hos mennesker.

For at adressere dette mål er studiet designet som en akut, randomiseret, kontrolleret, crossover og blindet ernæringsmæssig intervention udført på raske voksne. Hver deltager vil indtage fire funktionelle kiks (ca. 20 g) på separate dage: en beriget med Himanthalia elongata og en anden kontrolkiks med identisk formulering men uden tang. De to interventioner vil være adskilt af en udvaskningsperiode på mindst femten dage for at undgå carryover-effekter. Den forventede stikprøvestørrelse er mindst ti deltagere, ideelt tolv, med afbalanceret repræsentation af mænd og kvinder. Kvalificerede deltagere vil være raske voksne i alderen mellem 18 og 45 år med et body mass index mellem 18 og 30 kg/m². Eksklusionskriterier inkluderer fordøjelsessygdomme, allergier over for ingredienserne brugt i studiet, nuværende medicin- eller kosttilskudsbrug, hormonbehandlinger, nyligt antibiotikaforbrug eller graviditet.

Testproduktet består af fire funktionelle kiks, der vejer cirka 20 g og indeholder 1 g frysetørret Himanthalia elongata-pulver. Denne mængde sikrer tilstedeværelsen af de målrettede bioaktive forbindelser, samtidig med at den forbliver inden for sikre kostgrænser for jodindtag. Formuleringen inkluderer rismel, majsstivelse, hvedemel, sesam, bagepulver, æg og vand. En smule olivenolie blev brugt til at forbedre absorptionen af carotenoidder, såsom fucoxanthin. Mannitol bruges som sødemiddel for at give sødme uden væsentligt at øge kalorieindholdet. Placebokiksene har samme sammensætning men indeholder ikke tang, hvilket muliggør direkte sammenligning af absorptionen af bioaktive forbindelser leveret gennem fødevarematricen.

I løbet af de syv dage før hver intervention og gennem hele studieperioden vil deltagerne blive instrueret i at undgå forbrug af tangprodukter. Derudover vil de udfylde en tre-dages kostregistrering før hver intervention. På interventionsdagen vil frivillige møde op på Human Nutrition Unit ved Institute of Food Science, Technology and Nutrition (ICTAN-CSIC) efter en natfasten på mindst ti timer. En venekanyle vil blive indsat for at muliggøre gentagne blodprøver, hvorefter deltagerne vil indtage den tildelte kiks og forblive på forskningsfaciliteten hele studiedagen under tilsyn af forskningsteamet. Gennem dagen vil de modtage en standardiseret polyfenolfri kost for at minimere interferens med den analytiske detektion af metabolitter afledt af tangen.

Blodprøver vil blive indsamlet før indtagelse og på flere postprandiale tidspunkter (0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 4, 6, 8, 19 og 24 timer) for at evaluere plasmakinetikken af de absorberede forbindelser og deres metabolitter. Cirka 9 mL blod vil blive indsamlet ved hvert tidspunkt, hvilket resulterer i et samlet volumen på 99 mL pr. intervention. Plasma vil blive adskilt ved centrifugering og opbevaret ved -80 °C indtil analyse. Parallelt vil urinprøver blive indsamlet ved definerede intervaller (-2 til 0 t, 0-3 t, 3-6 t, 6-9 t og 9-24 t) for at vurdere den urinære udskillelse af metabolitter afledt af de bioaktive forbindelser til stede i tangen.

De indsamlede biologiske prøver vil blive analyseret ved hjælp af højtydende væskekromatografi koblet med kvadrupol-tid-af-flyvning massespektrometri med elektrospray-ionisering (HPLC-ESI-QTOF). Målrettede metabolomiske tilgange vil blive anvendt til at identificere og kvantificere metabolitter afledt af phlorotanniner og carotenoidder til stede i Himanthalia elongata. Baseret på plasmakoncentrationsprofiler og urinære udskillelsesmønstre vil ernæringsmæssige kinetiske parametre såsom maksimal koncentration (Cmax), tid til at nå maksimal koncentration (Tmax) og arealet under koncentration-tid-kurven (AUC) blive beregnet, samt andelen af udskilte metabolitter i forhold til den indtagede dosis. Denne analytiske strategi vil muliggøre karakteriseringen af den reelle biotilgængelighed af disse forbindelser under fysiologiske forhold og identifikationen af potentielle biomarkører for tangforbrug.

Studiet udgør minimal risiko for deltagerne, hovedsageligt begrænset til mild og midlertidig ubehag forbundet med blodprøvetagning. Ingredienserne brugt i de funktionelle kiks er blevet omhyggeligt udvalgt for at sikre fødevaresikkerhed og for at opretholde mikronæringsstofindtag, inklusive jod, inden for anbefalede grænser. Selvom studiet ikke har et direkte terapeutisk mål, forventes dets resultater at udvide den nuværende viden om metabolismen og biotilgængeligheden af tangafledte bioaktive forbindelser hos mennesker og at levere videnskabeligt bevis, der understøtter udviklingen af funktionelle fødevarer, der inkorporerer marine alger med potentielle sundhedsfordele.