Untersuchung der optimalen Propionatabgabe an den Dickdarm unter Verwendung stabiler Isotopenkennzeichnung

Die Rolle von SCFA bei der Appetitregulierung: Es wurde gezeigt, dass SCFA die Produktion von PYY und GLP-1 in Tiermodellen stimulieren, und Ballaststoffe, von denen SCFA die wichtigsten Endprodukte sind, induzieren die Appetitregulierung beim Menschen. Allerdings ist die Evidenz dafür, dass Ballaststoffe beim Menschen die Appetitregulierung induzieren, sehr schwach, da es schwierig ist, Studien mit sehr hoher Ballaststoffaufnahme zu kontrollieren. In einem kürzlich im Rahmen der BBSRC DRINC-Initiative finanzierten Projekt (BB/H004815/1) haben wir den ersten direkten Beweis dafür, dass SCFA den Appetit beim Menschen direkt regulieren kann. Vor dieser Studie waren sehr große Mengen an Ballaststoffen (>25 g/Tag und bis zu 40 g/Tag) erforderlich, um eine Produktion von SCFA auf einem Niveau zu erreichen, das hoch genug ist, um appetitregulierende Wirkungen auszulösen. und die Compliance mit ballaststoffreichen Diäten ist aufgrund von gastrointestinalen Nebenwirkungen schlecht. Darüber hinaus erhöht die Nahrungsergänzung mit gemischten ballaststoffreichen Diäten aufgrund der Variabilität der mikrobiellen Aktivität im Darm nicht vorhersehbar oder zuverlässig die SCFA-Produktion im Dickdarm oder die zirkulierenden SCFA-Spiegel in allen menschlichen Populationen. Schließlich sind oral verabreichte SCFAs nicht schmackhaft und werden schnell im Dünndarm absorbiert, wo L-Zellen spärlich sind. In unseren bisherigen Studien haben wir uns auf das SCFA-Propionat konzentriert, weil es die höchste Affinität zu den Rezeptoren hat und ein Endprodukt des Stoffwechsels in der Mikrobiota ist und daher das naheliegende Ziel zu manipulieren scheint, um die Auswirkungen von SCFA auf die Appetitregulierung zu untersuchen. Um die unangenehm hohen Mengen an fermentierbaren Ballaststoffen zu überwinden, die erforderlich sind, um die Propionatspiegel im Dickdarm signifikant zu erhöhen, und die Unvorhersehbarkeit bei der Produktion der resultierenden SCFAs, haben wir ein neuartiges Abgabesystem entwickelt und getestet, das auf die Freisetzung von Propionatmengen in Gramm im proximalen Dickdarm abzielt . Wir schätzen, dass unser Verabreichungssystem zu einer 2- bis 8-fachen Erhöhung des Propionats im Dickdarm führen kann, ein Wert, der durch die Fütterung einer gemischten fermentierbaren Ballaststoffdiät nur sehr schwer zu erreichen ist. Dieses Niveau der Propionatproduktion könnte in der Ernährung der Vorfahren und in Teilen des ländlichen Afrikas beobachtet worden sein, wo die Aufnahme von Ballaststoffen sehr hoch ist. Wir haben auch gezeigt, dass das Abgabesystem die Propionatspiegel im Plasma erhöht, die Nahrungsaufnahme in akuten Appetitstudien reduziert und in einer längerfristigen Studie (24 Wochen) positive Auswirkungen auf die Nahrungsaufnahme, die Körperzusammensetzung, die Glukosehomöostase, zirkulierende Lipide, Cholesterin und Leber hat Funktion, Leber- und viszerales Fett und Gewichtskontrolle wurden beobachtet. In diesen Studien haben wir uns jedoch pragmatisch für ein Präparat entschieden, das in großem Maßstab hergestellt werden konnte. Die Menge an freigesetztem Propionat kann variiert werden, was an sich die Rate und Menge an freigesetztem Propionat beeinflussen kann. Für einen Inhaltsstoff mit dem Potenzial, in eine Vielzahl von Lebensmitteln eingearbeitet zu werden, möchten wir nun die optimale Zubereitung des Verabreichungssystems untersuchen, die die maximale Propionatdosis in der geringsten Menge an Material liefert.

Wir planen, nicht-invasive, stabile Isotopen-Markierungsmethoden zu verwenden, um die Bioverfügbarkeit von Propionat aus einer Reihe von Verabreichungssystempräparationen zu bestimmen, um die optimale Zubereitung für die maximale Abgabe von Propionat an den proximalen Dickdarm zu bestimmen.