Einfluss von Baumwollsamenöl auf oxidativen Stress, Entzündungen und Stoffwechsel

Der Ansatz besteht darin, eine Population gesunder Personen (n = 32) in eine vierarmige (30 g CSO, 30 g OO, 60 g CSO und 60 g OO), randomisierte, doppelblinde, parallel kontrollierte Studie aufzunehmen Vergleichen Sie die Wirkung dieser verschiedenen Dosen von Ölen auf durch körperliche Betätigung verursachten oxidativen Stress.

Während Besuch 1 werden die Teilnehmer einer Einverständniserklärung, anthropometrischen Messungen und einem submaximalen Belastungstest unterzogen, um ihre VO2max zu bestimmen. Die Teilnehmerinnen füllen außerdem den Global Physical Activity Questionnaire (GPAQ), den Exercise Readiness Questionnaire (2022-PARQ+), den AHA/ACSM Health/Fitness Facility Pre-participation Screening Questionnaire und den menstruationsbezogenen Fragebogen aus. Zwischen Besuch 1 und Besuch 2 wird es mindestens drei Tage Einlaufperioden geben, in denen die Teilnehmer gebeten werden, bestimmte Ernährungsrichtlinien zu befolgen, wie z. B. minimale Verwendung von Öl, Begrenzung von fettem Fisch, Omega-3, Vitamin A, Vitamin C, Vitamin-A-Ergänzungen und die Begrenzung des Verzehrs von Nüssen/Nusssamen/Ölen/Ölsaaten oder Lebensmitteln, die diese Bestandteile enthalten. Während Besuch 2 führen die Teilnehmer einen Belastungstest durch (75 % VO2max für 30 Minuten), und vor und nach dem Belastungstest wird eine Blutentnahme durchgeführt. Nach 15 Minuten des Belastungstests wird Blut abgenommen. Darüber hinaus werden die Teilnehmer gebeten, einen Monat lang einen Fragebogen zur Ernährungsgeschichte und 24 Stunden Ernährungserinnerung auszufüllen. Zwischen Besuch 2 und Besuch 3 liegen vier Wochen, in denen die Teilnehmer gebeten werden, jeden Tag Smoothies mit entsprechenden Öldosen zu sich zu nehmen. Wir werden jede Woche Smoothies anbieten, und ein zusätzliches Öl wird in einer mit Aluminiumfolie umwickelten Spritzflasche bereitgestellt, die die Teilnehmer durch ihr normales Öl ersetzen können. Darüber hinaus werden die Teilnehmer gebeten, ein Compliance-Check-Formular auszufüllen, um ihre Einhaltung der Studiendiät zu bestätigen. Es wird eine wöchentliche Frage zu Magen-Darm-Problemen im Compliance-Formular geben. Nach vier Wochen Ernährungsintervention kommen die Teilnehmer für Besuch 3 ins Labor. Besuch 3 folgt einem ähnlichen Protokoll wie Besuch 2, außer dass die anthropometrischen Messungen auch bei Besuch 3 durchgeführt werden.

Verfahren:

Belastungstest: Während Besuch 1 wird ein submaximaler Belastungstest durchgeführt, um vorherzusagen, wie viel Sauerstoff der Körper des Teilnehmers während des Trainings verbrauchen kann. Dies ermöglicht es den Forschern, einen Teilnehmer je nach Fitnessniveau mit dem gleichen submaximalen Prozentsatz seines Maximums trainieren zu lassen wie alle anderen Teilnehmer. Dies beginnt mit dem Gehen auf einem Laufband (Woodway GmbH D79576, Weil am Rhein, Dänemark) für 5 Minuten mit einer selbstgewählten angenehmen Geschwindigkeit bei 0 % Steigung, um sich vor dem Test aufzuwärmen. Der Test besteht aus einer Reihe von Stufen, die alle zwei Minuten zunehmend schwieriger werden. Die Teilnehmer tragen ein Herzfrequenzmessgerät, atmen durch ein Mundstück, das mit einem Analysegerät verbunden ist, und tragen eine Nasenklammer. Der Test beginnt mit dem Gehen, und wenn sich der Teilnehmer zu schwierigeren Etappen bewegt, wird die Intensität durch zunehmende Steigung und Geschwindigkeit erhöht. Der Forscher beendet den Test, wenn der Teilnehmer 85 % seiner altersvorhergesagten maximalen Herzfrequenz (220-Alter in Jahren) erreicht hat. Während der Besuche 2 und 3 melden sich die Teilnehmer nach einer nächtlichen Fastenzeit im Labor, und Blutproben werden vor und nach einem Belastungstest entnommen. Der Belastungstest umfasst einen zügigen Aufstieg auf einem Laufband bei 75 % VO2max für 30 Minuten. Während der Belastung wird mit einem Stoffwechselmesssystem (ParvoMedics TrueMax 2400 Metabolic System, Sandy, Utah, USA) ein respiratorischer Quotient und die damit verbundene Fettoxidation bestimmt. Der respiratorische Quotient wird gemessen, indem das freigesetzte Kohlendioxidvolumen über dem während der Atmung aufgenommenen Sauerstoffvolumen bestimmt wird. Nach der Blutentnahme wird TG (und das vollständige Lipidpanel plus Glukose) in Echtzeit mit einem klinisch-chemischen Analysegerät (Piccolo Press) analysiert. Gleichzeitig werden Serumproben aliquotiert und bis zur Analyse auf entzündliche Zytokine (ein Profil etablierter Mediatoren und Biomarker), Insulin, andere metabolische Biomarker im Zusammenhang mit Entzündungen und die Lipidomik- und Metabolomikanalyse bei -80 °C gelagert. Für die Analyse von Isoprostanen werden Serumproben in Trockeneis und Ethanolaufschlämmung schockgefroren, nachdem sie aliquotiert und sofort bei -80 °C gelagert wurden. Die Forscher messen entzündliche Zytokine (TNF-α, Interleukin (IL)-1β, IL- 6, IL-7, IL-23 und Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierender Faktor (GM-CF) unter Verwendung der hochempfindlichen Luminex-Multiplexing-Technologie (Bio-Rad Bio-Plex 200 HTS), hergestellt von Millipore.

Ernährungsintervention: Ein registrierter Ernährungsberater bereitet eine Studiendiät (Smoothies) vor, die den Teilnehmern vier Wochen lang verabreicht wird. Die Teilnehmer erhalten Smoothies mit entweder 30 g CSO, 30 g OO, 60 g CSO oder 60 g OO pro Tag in zwei separaten Behältern. Die 30-g-Smoothies (sowohl CSO als auch OO) enthalten 762 kcal Kalorien, 120 g Kohlenhydrate, 3 g Protein und 30 g Fett. Die 60-g-Smoothies (sowohl CSO als auch OO) enthalten 761 kcal Kalorien, 50 g Kohlenhydrate, 3 g Protein und 30 g Fett. Während dieses vierwöchigen Zeitraums werden die Teilnehmer gebeten, bestimmte Ernährungsrichtlinien zu befolgen, und sie werden gebeten, ein Compliance-Formular auszufüllen. Die Teilnehmer werden gebeten, täglich das Compliance-Check-Formular auszufüllen und anzugeben, wie viel Smoothie sie konsumiert haben und ob sie etwas konsumiert haben, das nicht vom Forschungsteam empfohlen wurde. Smoothies werden wöchentlich ausgegeben, was bedeutet, dass die Teilnehmer das Labor alle sieben Tage besuchen, um ihre Smoothies abzuholen und das wöchentliche Compliance-Formular abzugeben.

Metabolomische Analyse: Wenn alle Proben gesammelt sind, werden die Serumproben aufgetaut und eine Metabolitenfraktion wird extrahiert. Nach der Extraktion werden die Proben mittels Massenspektrometrieanalyse untersucht. Eine erste gezielte Analyse konzentriert sich auf Gallensäuren und eine Reihe von Biomarkern für Entzündungen und oxidativen Stress, darunter 8-isoPGF2a. Gezielte Analyten werden mit Standardkurven quantifiziert und die resultierenden Konzentrationen mit mehreren statistischen Analysewerkzeugen verglichen. Es wird auch eine gründliche ungezielte Analyse durchgeführt, die zusätzliche Stoffwechselwege aufzeigen kann, die durch den CSO-Konsum moduliert werden. Metabolitproben werden mit einem Waters Synapt G2Si QTOF (Waters Corporation) analysiert. Dieses Instrument verfügt über die Fähigkeit zur Ionenmobilität und kann eng verwandte Verbindungen wie Gallensäuren in komplexen Mischungen basierend auf ihrer Querschnittsfläche und Masse unterscheiden. Die hohe Empfindlichkeit und die Vielfalt der Scanmodi machen das Synapt QTOF zur optimalen Wahl für die ungezielte Analyse komplexer biologischer Proben.

Ernährungsanalyse: Langfristige Ernährungsgewohnheiten können zu Anpassungen führen, die die Reaktion auf die kurzfristige Supplementierung von CSO und OO beeinflussen. Diese Studie wird die neueste Version (2018) des webbasierten Diet History Questionnaire (DHQ III) verwenden, ein Fragebogen zur Häufigkeit von Nahrungsmitteln, der für Erwachsene ab 19 Jahren entwickelt wurde und von Mitarbeitern der Risk Factor Monitoring and Methods Branch (RFMMB) von entwickelt wurde das NIH National Cancer Institute. Die Ausgaben des DHQ III umfassen Kohlenhydratbestandteile, Carotinoide und Tocopherole, Nahrungsbestandteile aus Nahrungsergänzungsmitteln, Fette, Fettsäuren und Cholesterin, Makronährstoffe und Energie, Mineralien, Proteinbestandteile und Vitamine sind Nahrungsbestandteile und Lebensmittelgruppen, die in den DHQ III-Ausgabedateien verfügbar sind . Darüber hinaus wird die akute Nahrungsaufnahme mit dem kostenlosen, webbasierten Automated Self-Administered 24-hour (ASA24®) Fragebogen ermittelt.

Statistischer Test: H1 wird unter Verwendung einer Varianzanalyse (ANOVA) getestet, um die Unterschiede in den Markern für belastungsinduzierten oxidativen Stress (Isoprostane) zwischen den Personen zu vergleichen, die entweder 30 g CSO, 30 g OO oder 60 g CSO oder 60 g OO konsumieren. H2 wird mittels Varianzanalyse (ANOVA) getestet, um die Unterschiede in Entzündung und Entzündungsmarkern zwischen den Personen zu vergleichen, die entweder 30 g CSO, 30 g OO, 60 g CSO oder 60 g OO konsumieren. Um H3 zu testen, identifiziert der Prüfarzt Veränderungen in Serumgallensäuren und Metabolomen und bestimmt dann die Stoffwechselwege, die mit den Stoffwechselveränderungen verbunden sind, um potenzielle Mechanismen zu identifizieren, die den gesundheitlichen Auswirkungen von CSO zugrunde liegen. Um H4 zu testen, identifiziert der Prüfarzt das Maß für Serumisoprostane, Gallensäuren, Entzündungen, Lipidome und Metabolome und verwendet dann eine Regressionsanalyse, um den Grad der Variabilität als Reaktion auf die unterschiedlichen Dosen von CSO und OO zu bestimmen.