Gesundheitliche Auswirkungen nachhaltiger Zutatenauswahl in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie – ALTERNATIVE PROTEINSTUDIE

Hintergrund

Jüngste wissenschaftliche Erkenntnisse deuten darauf hin, dass eine Ernährung, die weitgehend auf pflanzlichen Lebensmitteln basiert, wie beispielsweise eine ausgewogene vegetarische Ernährung, im Gegensatz zu einer überwiegend auf Fleisch basierenden Ernährung das Potenzial hat, die Gesundheit zu verbessern. Viele Verbraucher möchten jedoch trotz der aktuellen Empfehlung, insbesondere verarbeitetes Fleisch zu reduzieren, Fleisch nicht von der Ernährung ausschließen. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, den Verzehr von pflanzlichen Proteinkomponenten in der Ernährung zu erhöhen.

Einen Vergleich des Nährstoffgehalts von Pflanzen mit hohem Proteingehalt (d. h. solche mit > 20 g Protein/100 g Trockengewicht) wurden mehrere Kandidatenquellen identifiziert. Diese gehören insbesondere zur Familie der Fabaceae und umfassen Hülsenfrüchte (grüne Erbsen, Ackerbohnen, Lupinensamen) und bestimmte weit verbreitete Bohnenarten. Arten aus anderen Pflanzenfamilien als den Fabaceae haben im Allgemeinen weniger Protein. Eine Ausnahme bilden Hanfsamen (Familie Cannabaceae), die einen Proteingehalt von etwa 40 g Protein / 100 g Trockengewicht haben können, eine Ballaststoffquelle sind und günstige Fettsäure- und Aminosäureprofile aufweisen. Andere interessante Familien sind die Amaranthaceae-Arten (Quinoa), Polygonaceae (Buchweizen) und die Poaceae (Weizen, Gerste und Hafer). Der Proteingehalt dieser Pseudogetreide- und Getreidekulturen reicht von 12–20 g Protein/100 g Trockengewicht. Obwohl sie im Vergleich zu den Fabaceae-Arten einen geringeren Proteingehalt aufweisen, sind sie im Allgemeinen reich an Ballaststoffen und verleihen einer proteinreichen Ernährung auf pflanzlicher Basis zusätzliche Vorteile.

Laut Scottish Health Survey (2009) waren fast zwei Drittel der Männer (66,3 %) und etwa die Hälfte der Frauen (58,4 %) übergewichtig. Adipositas ist ein Hauptrisikofaktor für das metabolische Syndrom, das mit Erkrankungen wie Typ-II-Diabetes mellitus (T2DM) verbunden ist. Eine beeinträchtigte Glukosetoleranz verdoppelt das Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD). CVD ist die häufigste Todesursache und macht jedes Jahr fast 30 % der Todesfälle weltweit aus. Klinische Studien haben gezeigt, dass der regelmäßige Verzehr von Hülsenfrüchten den Blutspiegel von Gesamtcholesterin und Low-Density-Lipoprotein (LDL) senken kann.

Die jüngste Meta-Analyse randomisierter kontrollierter Studien liefert die bisher stärksten Beweise dafür, dass der Verzehr von Hülsenfrüchten ohne Soja das Serum-Gesamt- und LDL-Cholesterin senkt und daher das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen senken kann. Der regelmäßige Verzehr von Hülsenfrüchten kann auch das CVD-Risiko durch günstige Auswirkungen auf den Blutdruck, den Blutzucker- und Insulinspiegel und durch die Stillung des Hungers und die Unterstützung bei der Kontrolle des Körpergewichts senken. Eine höhere Aufnahme von Hülsenfrüchten war im Vergleich zu einer geringeren Aufnahme von Hülsenfrüchten mit einem niedrigeren Body-Mass-Index (BMI), Blutdruck, Serum-Gesamtcholesterin (TC) und einer geringeren Inzidenz von T2DM verbunden. Neben der Erreichung des Energiegleichgewichts und der Verbesserung der allgemeinen Ernährung empfiehlt die Weltgesundheitsorganisation (WHO), den Verzehr von Hülsenfrüchten (Hülsenfrüchten) sowie Gemüse, Vollkorn und Nüssen zu erhöhen, um Fettleibigkeit vorzubeugen. Es scheint keine unterschiedlichen Wirkungen von Erbsenprotein im Vergleich zu anderen Fleisch- und Milchproteinen zu geben, wenn es in ähnlichen Mengen als Vorlast gefüttert wird.

Technisch gesehen eine Nuss enthält Hanfsamen typischerweise über 30 % Öl und etwa 25 % Protein, mit beträchtlichen Mengen an Ballaststoffen, Vitaminen und Mineralstoffen. Die beiden Hauptproteine ​​in Hanfsamen sind Edestin und Albumin (hochwertige Speicherproteine ​​sind leicht verdaulich und enthalten ernährungsphysiologisch bedeutende Mengen aller essentiellen Aminosäuren); Hanfsamen haben einen außergewöhnlich hohen Gehalt an der Aminosäure Arginin. Hanfsamen sind eine hervorragende Nahrungsquelle und werden seit Tausenden von Jahren in der traditionellen Medizin zur Behandlung verschiedener Erkrankungen eingesetzt. Tierstudien und nur wenige Studien am Menschen (an Hanfsamenöl) stimmen ebenfalls darin überein, dass Hanfsamen gesundheitsfördernde Eigenschaften hat; gestützt durch Ergebnisse aus Nährwertanalysen der Saat, des Öls und des Saatmehls. Es ist eine reiche Quelle an mehrfach ungesättigten Fettsäuren und Proteinen, die alle essentiellen Aminosäuren in ernährungsphysiologisch ausreichenden Mengen enthalten, wie von der FAO/WHO (Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen/Weltgesundheitsorganisation) empfohlenen Anforderungen für Säuglinge oder Kinder. Hanfproteine ​​​​haben einen Proteinverdaulichkeits-korrigierten Aminosäurewert (PDCAAS), der gleich oder größer ist als der bestimmter Körner, anderer Nüsse und einiger Hülsenfrüchte. Hanfsamen haben zusätzlich zu ihrem Nährwert positive gesundheitliche Vorteile gezeigt, einschließlich der Senkung von Cholesterin und Bluthochdruck.

Buchweizen hat aufgrund seiner potenziellen positiven Wirkungen bei chronischen Krankheiten zunehmende Aufmerksamkeit von Lebensmittelwissenschaftlern auf sich gezogen. In den frühen 1970er Jahren wurden die ernährungsphysiologischen Eigenschaften von Buchweizen erstmals demonstriert. Es wurde über die cholesterinsenkende Wirkung von Buchweizenproteinextrakten bei Ratten mit cholesterinreicher Ernährung berichtet.

Es wurde viel über die Funktionalitäten und Eigenschaften von Buchweizenproteinen und anderen sekundären Pflanzenstoffen in Buchweizensamen geforscht. Die vielversprechendsten unter ihnen sind die Flavone, Flavonoide, Phytosterine, Fagopyrine und die Thiamin-bindenden Proteine. Buchweizenproteine ​​haben einzigartige Aminosäurezusammensetzungen Experimente, sowohl in Tiermodellen als auch mit Studien am Menschen, haben gezeigt, dass Buchweizenmehl T2DM, Fettleibigkeit, Bluthochdruck, Hypercholesterinämie und Verstopfung verbessern kann.

Für den sozialwissenschaftlichen Teil des Projekts wird die vorgeschlagene Studie qualitative Forschungsmethoden anwenden, die die Bedeutung von „Laien“-Wissen und der subjektiven Erfahrung der Forschungsteilnehmer betonen. Innerhalb der Ernährungsforschung sind qualitative Methoden und Techniken noch vergleichsweise selten. Dies liegt zum Teil an dem privilegierten Status der quantitativen Forschung, aber auch an der Zeit und dem Aufwand, die in jede qualitative Studie fließen, und an der kleinen Zahl qualifizierter Forscher auf diesem Gebiet Menschen und die sozialen und kulturellen Kontexte, in denen sie leben, aus der Sicht der Teilnehmer zu verstehen, kann diese Art von Wissen viel zu unserem Verständnis beitragen, warum Menschen essen, was sie tun. Für die Zwecke dieser Studie werden qualitative Methoden unser Verständnis der Akzeptanz von Lebensmitteln, die auf nachhaltigem, pflanzlichem Protein basieren, für Verbraucher in Schottland verbessern. Es wird uns auch viel über alle Hindernisse sagen, die für die Aufnahme solcher Lebensmittel aus Verbrauchersicht bestehen.

Geplante Arbeit für die Studie

Aus gesundheitlicher Sicht ist es unerlässlich, die Bioverfügbarkeit und den Metabolismus von Pflanzenproteinen und anderen Nahrungsbestandteilen beim Menschen zu bestimmen. Bestimmte Metaboliten werden früh im Magen-Darm-Trakt absorbiert, während andere in den Dickdarm transportiert werden, wo sie von der Darmmikrobiota umfassend metabolisiert werden. In dieser akuten Studie werden wir die in den erhaltenen Urin- und Plasmaproben vorhandenen bioaktiven Metaboliten charakterisieren. Dies gibt Aufschluss über ihre Verfügbarkeit für den systemischen Kreislauf sowie über ihre Ausscheidungsprofile. Wir werden gezielte quantitative Analysen sowohl mit LC-MS als auch mit GC-MS durchführen, die die Identität von Metaboliten und ihre In-vivo-Konzentrationen liefern. Wir werden uns auf Metaboliten konzentrieren, von denen angenommen wird, dass sie sich auf die menschliche Gesundheit auswirken. Die Hauptmetaboliten, die analysiert werden, sind diejenigen, die durch den Phenylpropanoidweg produziert werden, und Produkte des Protein- und Kohlenhydratstoffwechsels. Diese umfassen Derivate und Metaboliten der einfachen Phenole, Benzoesäuren, Phenolsäuren, Phenylessigsäuren, Phenylpropionsäuren, Phenylbrenztraubensäuren, Phenylmilchsäuren, Mandelsäuren, phenolischen Dimere, Acetophenone, Benzaldehyde, Zimtaldehyde, Benzylalkohole, Zimtalkohole, Indole, Isoflavone , Cumarine, Chalkone, Flavanone, Flavone, Flavonole, Anthocyanidine. Wir haben auch gezeigt, dass viele dieser Verbindungen bioaktiv sind und bei In-vivo-Konzentrationen antioxidative und entzündungshemmende Aktivität zeigen. Diese Studien werden wichtige Informationen zur Bioverfügbarkeit und zum Metabolismus liefern, uns aber auch ermöglichen, die Indizes mit Biomarkern der Gesundheit zu korrelieren. In dieser Studie werden wir auch die Wirkung verschiedener Proteinquellen auf postprandiale Wirkungen, endokrine Reaktionen (z. PYY (Peptid YY)-Spiegel) und Hungerbewertungen. Die Energieaufnahme für jeden Freiwilligen wird am Interventionstag nach dem Mittagessen (ad libitum) gemessen. Die Ansichten der Freiwilligen und die Akzeptanz gegenüber einer Ernährung, die reich an Pflanzeneiweiß ist, werden bewertet. Einige Bestandteile in Hülsenfrüchten können zur Gewichtskontrolle beitragen, indem sie die Aufnahme von Kohlenhydraten und anderen energieliefernden Nährstoffen wie Proteinen im Darm hemmen. Die Korrelation der Stoffwechselprofile mit Biomarkern der Gesundheit wird Informationen liefern, die in die landwirtschaftliche Praxis zurückgeführt werden, um Pflanzenzüchtungsstrategien im Hinblick auf Vorteile für die menschliche Gesundheit zu optimieren.

Im Hinblick auf die sozialwissenschaftliche Komponente des Projekts werden vertiefende halbstrukturierte Interviews verwendet. Der Begriff „halbstrukturiert“ spiegelt die intrinsische Flexibilität qualitativer Interviewansätze wider, die häufig eher ein Aide-memoire oder einen Interviewleitfaden als einen formalen Zeitplan verwenden. Darüber hinaus dürften Form und Inhalt der Forschungsfragen je nach Interviewkontext variieren. Diese Art von integriertem Design kann die qualitative Forschung aufgrund ihrer Aufmerksamkeit für den Kontext stärken.

Alle Interviews werden digital aufgezeichnet und vollständig transkribiert. Die angewandten qualitativen Analysetechniken suchen und untersuchen die Themen und Bedeutungsmuster innerhalb der Arten von Daten, die durch diesen Forschungsmodus generiert werden. Die Interviews und Gespräche, die im Rahmen der qualitativen Untersuchung stattfinden, werden Antworten, Wahrnehmungen, Meinungen usw. von den Forschungsteilnehmern generieren. Diese können so verstanden werden, dass sie einen „Diskurs“ (oder eine Reihe von Ideen) bilden, die aus dem Fokus der Untersuchung abgeleitet werden und sich besonders gut für eine thematische Analyse eignen. Themen werden durch den Prozess abgeleitet, der als „Kodierung“ (oder Kennzeichnung) bestimmter Textabschnitte gemäß den Ideen bekannt ist, die sie zu repräsentieren scheinen. Diese Interpretationsarbeit beinhaltet die Schaffung analytischer Themen durch den Forscher und ist besonders nützlich, um die aus dem Wissen und der Erfahrung des Forschungsteilnehmers abgeleitete „Insider“- oder „emic“-Perspektive mit der „Außenseiter“- oder „Etic“-Perspektive des Forschers zusammenzubringen und die einschlägige Literatur. Muster in den Daten werden somit durch die intellektuelle Arbeit identifiziert, Komponenten oder Fragmente von Ideen, Wahrnehmungen oder Erfahrungen zusammenzubringen, die isoliert betrachtet bedeutungslos sein könnten. Der Forscher, der sich mit thematischer Analyse beschäftigt, versucht zu verstehen, wie verschiedene Ideen oder Komponenten sinnvoll zusammenpassen, um eine kohärente analytische Darstellung zu erstellen.

Die Analyse wird validiert, indem auf die relevante Literatur zurückgegriffen wird, die die vom Forscher gezogenen Schlussfolgerungen stützen (oder widerlegen) kann. Die Verflechtung von Forschungsergebnissen mit vorhandener Forschungsliteratur wird dazu beitragen, die interpretative Aussage des Forschers zu stärken. Die Forschungsteilnehmer werden auch in diesen Prozess eingebunden, indem ihr Feedback zu neuen Mustern eingeholt wird. Dieser Prozess der Mitgliederüberprüfung wird im Verlauf jedes Interviews durchgeführt. Durch einen analytischen Rahmen, der sich auf den Diskurs konzentriert und die Bedeutung der eigenen Perspektiven und Erfahrungen der Teilnehmer anerkennt, wird die Analyse eine kontextualisierte Untersuchung der Art und Weise präsentieren, in der Verbraucher pflanzliche Proteine ​​​​als Alternativen oder Ergänzungen zu Fleisch wahrnehmen.