Bioaktive Verbindungen in Wassermelonen, die oxidativen Stress und Entzündungen bei älteren Menschen modulieren (MOXIE)

Zweck und Ziele:

Die vaskuläre endotheliale Dysfunktion ist ein früher unabhängiger Prädiktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD), die häufigste Todesursache für Frauen ab 60 Jahren in den Vereinigten Staaten1. Es ist bekannt, dass altersbedingte Abnahmen der vaskulären Endothelfunktion teilweise auf eine Zunahme von oxidativem Stress und Entzündungen zurückzuführen sind. Bei Versuchen zur Bekämpfung von CVD haben frühere Interventionsstudien die Bereitstellung von isolierten bioaktiven Lebensmittelverbindungen (BFC) in ergänzender Form untersucht. Beispielsweise hat sich gezeigt, dass gereinigtes Lycopin oxidativen Stress verringert, und unsere frühere Arbeit unterstützt die ergänzende Verwendung von Glutamin und Arginin zur Verbesserung der vaskulären Endothelfunktion älterer Erwachsener. Arginin ist ein Vorläufer für das gefäßerweiternde Molekül Stickstoffmonoxid (NO), und sowohl Glutamin als auch Arginin dämpfen nachweislich Entzündungen. Somit würde man erwarten, dass diese Verbindungen, wenn sie zusammen ergänzt werden, synergistische mechanistische Wirkungen ausüben, die die Gefäßfunktion verbessern.

Wassermelone ist eine der reichsten Quellen für Lycopin und eine der größten pflanzlichen Quellen für Arginin und Glutamin. Wassermelone liefert auch große Mengen an Citrullin (einem Vorläufer von Arginin) zusammen mit dem Antioxidans Ascorbinsäure, das die antioxidative und entzündungshemmende Wirkung von Carotinoiden wie Lycopin in biologischen Proben verstärkt. Bisher fehlen klinische Studien zur Bewertung der potenziellen Synergie dieser Verbindungen, die durch die Vollwertkost bereitgestellt werden, zu mechanistischen und klinischen Ergebnissen von CVD. Die Auswirkungen einer Nahrungsergänzung mit Wassermelonen auf robuste Messungen der Gefäßfunktion, Entzündung und oxidativen Stress bei Frauen ab 60 Jahren sind unbekannt. Diese Studie wird die möglichen Auswirkungen mehrerer bioaktiver Verbindungen in der natürlichen Lebensmittelmatrix der Wassermelone bewerten, um ihre potenzielle Synergie und ihren Einfluss auf das CVD-Risiko vollständig zu charakterisieren. Insbesondere zielt unsere vorgeschlagene Studie darauf ab, den Einfluss bioaktiver Verbindungen in 100 % Wassermelonensaft, einer bequemen Servieralternative zu frischem Obst, unter Verwendung einer randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Studie mit Crossover-Design zu bewerten.

Spezifische Ziele:

1. Mechanismus: Um zu bestimmen, ob in Gemeinschaft lebende, nicht fettleibige Frauen im Alter von 55-69 Jahren, die vier Wochen lang zwei 12-Unzen-Portionen 100%igen Wassermelonensaft pro Tag konsumieren, im Vergleich zu Placebo zeigen:

   1. Erhöhungen der zirkulierenden Spiegel von Lycopin, Citrullin und Arginin im Serum unter Verwendung von Ultrahochleistungs-Flüssigkeitschromatographie mit Photodioden-Array-Detektor (UPLC-PDA).
   2. Verbesserung des Antioxidansstatus, wie durch den Sauerstoffradikalabsorptionskapazitätsassay (ORAC) von Vollserum und deproteiniertem Serum bestimmt
   3. Verringerung der zirkulierenden Biomarker für Entzündungen Hypothesen: Eine vierwöchige Nahrungsergänzung mit 100 % Wassermelonensaft führt zu einer erhöhten antioxidativen Kapazität und einer verringerten Entzündung, die mit einem erhöhten Serum-Lycopin, Citrullin und Arginin zusammenhängt

2. Klinisch: Um festzustellen, ob in einer Gemeinschaft lebende Frauen im Alter von 55-69 Jahren, die zwei 12-Unzen-Portionen 100%igen Wassermelonensaft pro Tag konsumieren, im Vergleich zu Placebo für vier Wochen zeigen:

   1. verbesserte vaskuläre Endothelfunktion, beurteilt durch flussvermittelte Dilatation (FMD) und verringerte arterielle Steifheit, beurteilt durch Pulswellenanalyse (PWA)
   2. verringerte Oxidation von Lipoprotein niedriger Dichte (LDL), wie durch Enzymimmunoassay festgestellt Hypothesen: Eine vierwöchige Nahrungsergänzung mit 100 % Wassermelonensaft führt zu einer verbesserten vaskulären Endothelfunktion, verringerter arterieller Steifigkeit und verringerter LDL-Oxidation.