Reaktion des Omega-3-Index auf den Verzehr von Geflügelfutter, das natürlicherweise mit mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren angereichert ist

HINTERGRUND

Ernährung und Gesundheit Schätzungen zufolge sind suboptimale Ernährungsweisen weltweit für 20 % der vorzeitigen (krankheitsbedingten) Sterblichkeit und 20 % aller Krankheitslasten verantwortlich, gemessen anhand der behinderungsbereinigten Lebensjahre (DALYs). Zusammenhänge zwischen Ernährung und Krankheit werden zunehmend als dreifache Belastung verstanden, nämlich: Unterernährung; versteckter Hunger (Ernährung mit unzureichendem Gehalt an essentiellen Aminosäuren, essentiellen Fettsäuren, Vitaminen und Mineralstoffen); und eine globale Epidemie von Übergewicht und Fettleibigkeit [1]. Insgesamt nimmt die Weltbevölkerung in den meisten Ländern einen enormen Überschuss an Kalorien, Zucker und Salz zu sich, während sie Vollkornprodukte, Obst, Gemüse, Nüsse, Samen und mehrfach ungesättigte Omega-3-Fettsäuren (PUFAs) aus Meeresfrüchten zu sich nimmt Reichtum sind nicht ausreichend für die Gesundheit [1,2].

Mehrfach ungesättigte Omega-3-Fettsäuren (Omega-3-PUFAs) Es gibt vier langkettige Omega-3-PUFAs. Alpha-Linolensäure (ALA 18:3n-3) kommt in Pflanzen vor. Die verbleibenden drei Omega-3-PUFAs, die länger und ungesättigter sind (Eicosapentaensäure, EPA 20:5n-3, Docosapentaensäure, DPA 22:5n-3 und Docosahexaensäure, DHA 22:6n-3), sind groß Teil in öligen Meeresfrüchten enthalten.

Omega-3-PUFAs und die menschliche Gesundheit Diäten mit einem geringen Gehalt an Omega-3-Fettsäuren aus Meeresfrüchten (Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA)), ein Beispiel für versteckten Hunger, wurden kürzlich als sechstgrößtes Ernährungsrisiko eingestuft Faktor - 1,5 Millionen Todesfälle und 33 Millionen DALYs weltweit sind auf diesen Mangel zurückzuführen [2,3]. Regelmäßiger Verzehr von fettem Fisch und erhöhte EPA- und DHA-Blutspiegel sind stark mit dem Schutz vor Herzinfarkten, Schlaganfällen, Fettleibigkeit, Depressionen und Demenz im späteren Leben verbunden [4-9]. Darüber hinaus ist DHA für die Gehirnentwicklung im Säuglings- und Kindesalter unerlässlich – eine geringe Zufuhr führt zu verminderter intellektueller Leistungsfähigkeit und geistiger Gesundheit, beeinträchtigtem Lernen in der Schule und schließlich zu schlechteren Lebenschancen [10-15].

Aufnahme und Spiegel von Omega-3-PUFAs weltweit Obwohl die meisten internationalen Richtlinien den Verzehr von mindestens einer Portion fettem Fisch pro Woche (>250 mg EPA und DHA pro Tag) empfehlen [16,17], wird dieser Rat nur unzureichend angenommen. Viele Menschen, insbesondere Kinder, konsumieren überhaupt keine Meeresfrüchte [18]. Darüber hinaus gehen die weltweiten Wildfischbestände zurück und reichen nicht mehr aus, um die Weltbevölkerung auch nur mit einer Portion pro Woche zu versorgen [19]. Die Aquakultur ist in den letzten Jahren stetig gewachsen, doch die meisten Zuchtfische sind auf die Ergänzung mit Fischöl aus Wildfischfang angewiesen. Dies ist zu einer knappen, teuren und nicht nachhaltigen Ressource geworden. Infolgedessen sind die EPA- und DHA-Werte in Zuchtfischen erheblich gesunken, sodass nun mindestens zwei Portionen Zuchtlachs pro Woche erforderlich sind, um 250 mg EPA und DHA pro Tag zu liefern [20,21]. Daher ist es nicht verwunderlich, dass weltweit nur eine kleine Minderheit (<20 %) optimale Omega-3-PUFA-Spiegel im Blut aufweist [22].

Omega-3-PUFA-Anreicherung häufig verzehrter Lebensmittel als Lösung für den weltweiten Mangel. Algen bieten eine alternative, nachhaltigere Quelle für Omega-3-PUFAs. Dies ist die Grundlage von Humanitivs Omega-Pro, einem ursprünglich von Devenish Nutrition entwickelten Algenölfutter, das bei Verfütterung an Geflügel und Schweine mit Omega-3-PUFA angereichertes Hühnerfleisch, Eier und Schweinefleisch liefert. Geschmacksversuche haben gezeigt, dass die angereicherten Lebensmittel genauso schmackhaft oder schmackhafter sind als Standardlebensmittel [23]. Eine kürzlich abgeschlossene randomisierte, doppelblinde, kontrollierte Studie mit 161 gesunden Erwachsenen zeigte, dass der regelmäßige Verzehr von mit Omega-3-PUFA angereichertem Hühnerfleisch und Eiern zusätzliche 120 mg EPA und DHA pro Tag lieferte (48 % der empfohlenen Tagesdosis). Die Studie berichtete, dass durch den Verzehr natürlich angereicherter Lebensmittel nicht nur der Omega-3-Status verbessert wurde, sondern auch der Blutdruck und die Herzfrequenz gesenkt wurden [24]. Die Schlussfolgerungen und Implikationen dieser Studie können wie folgt zusammengefasst werden:

• Mit Omega-3-PUFA angereichertes Hühnerfleisch und Eier bieten Verbrauchern eine attraktive Zusatzoption oder Alternative zum Verzehr von fettem Fisch.
• Wenn weltweit ein ähnlicher Anstieg der Omega-3-PUFA-Werte wie in der Studie erreicht würde, könnten 10–15 % der kardiovaskulären Ereignisse verhindert und zusätzliche 1–2 Jahre gesundes Leben erreicht werden.
• Im Gegensatz zu vielen Lebensstilinterventionen hängen die gesundheitlichen Vorteile nicht von der Bereitschaft der Menschen zu dauerhaften Ernährungsumstellungen ab, sondern von der weit verbreiteten Verfügbarkeit einer Reihe kostengünstiger, häufig verzehrter und natürlich angereicherter Lebensmittel.

Krankheitslast und Omega-3-PUFA-Status in Saudi-Arabien Herz-Kreislauf-Erkrankungen, insbesondere ischämische Herzkrankheit und Schlaganfall, sind die häufigste Ursache für Morbidität und Mortalität in Saudi-Arabien und machten 2017 44 % aller Todesfälle und 17 % aller DALYs aus [2]. Psychische Störungen, einschließlich Alzheimer-Demenz und Depression, wurden kürzlich als viertwichtigste Krankheitsursache in Saudi-Arabien eingestuft und machen 9 % aller DALYs aus [2]. Ein hoher Body-Mass-Index und ernährungsbedingte Risikofaktoren sind die beiden größten Risikofaktoren für eine schlechte Gesundheit in Saudi-Arabien [2].

Eine kürzlich von den Global Burden of Disease Collaborators durchgeführte Analyse legt nahe, dass ein Omega-3-PUFA-Mangel in Ländern des Nahen Ostens ein noch wichtigerer Ernährungsrisikofaktor ist als weltweit (Platz 4 im Nahen Osten gegenüber Platz 6 weltweit) [3].

In einer im Jahr 2014 veröffentlichten Umfrage wurde beschrieben, dass die Bewohner der Küstenstadt Dschidda sehr regelmäßig Fisch essen – Saudis und Nicht-Sauds gaben an, Fisch in durchschnittlich 2,2 bzw. 3,1 Mahlzeiten pro Woche zu essen [25]. Die meisten verzehrten Fischarten waren jedoch Weißfische und enthielten nur geringe Mengen an DHA und EPA (Bereich 0–500 mg/100 g). Noch besorgniserregender ist eine zweite, neuere Umfrage, die 2018 in Najran durchgeführt wurde. In dieser Binnenprovinz gaben nur 23 % der Befragten an, mindestens einmal pro Woche Fisch zu essen, 31 % gaben an, nur einmal im Monat Fisch zu essen, und 12 % aßen nie Fisch [26]. Insgesamt wird geschätzt, dass jeder saudische Bürger weniger als 9 kg Fisch pro Jahr isst [27,28]. Im Gegensatz dazu gehören sie zu den weltweit größten Hühnerkonsumenten und verzehren jeweils etwa 47 kg Hühnerfleisch und 120 Eier pro Jahr [27,28]. In Bezug auf die EPA- und DHA-Blutspiegel in der saudischen Bevölkerung ergab eine Studie aus dem Jahr 2015 mit 2672 Teilnehmern (1544 Männer und 1128 Frauen) einen durchschnittlichen Omega-3-Index von 3,91 % (Standardabweichung 1,45 %) [29]. Dies liegt deutlich unter dem optimalen Omega-3-Index von 8 % [22].

Begründung der Studie In dieser randomisierten, doppelblinden, kontrollierten Studie wollen wir die Auswirkungen des regelmäßigen Verzehrs von mit Omega-3-PUFA angereichertem Hühnerfleisch und Eiern über einen Zeitraum von vier Monaten in einer gesunden saudischen Bevölkerung quantifizieren.

STUDIENZIELE UND ZIELE.

Das Hauptziel dieser Studie wird darin bestehen, die Reaktion des roten Blutkörperchen-Omega-3-Index gesunder saudischer Erwachsener auf den regelmäßigen Verzehr von mit Omega-3-PUFA angereichertem Hühnerfleisch und Eiern zu bewerten. Der Omega-3-Index der roten Blutkörperchen wird als Summe von EPA und DHA berechnet, ausgedrückt als Prozentsatz der gesamten Fettsäuren in den Erythrozytenmembranen (rote Blutkörperchen). Der Omega-3-Index für rote Blutkörperchen wurde aus folgenden Gründen als primäres Ergebnis für die Studie ausgewählt: seine geringere zeitliche Variabilität im Vergleich zu Plasmawerten [30,31]; seine starke Korrelation mit den EPA- und DHA-Spiegeln im menschlichen Herzgewebe und in mehreren relevanten Organen in Tiermodellen [32,33]; und schließlich aufgrund seiner nachgewiesenen Vorhersage kardiovaskulärer Ereignisse und der Gesamtmortalität [34-36].

Zu den sekundären Zielen gehören:

• Die Bewertung der EPA-, DPA- und DHA-Reaktionen der roten Blutkörperchen und des Plasmas auf den regelmäßigen Verzehr von mit Omega-3-PUFA angereichertem Hühnerfleisch und Eiern.
• Der Vergleich der Ausgangswerte von EPA, DPA und DHA in den roten Blutkörperchen und im Plasma unter saudischen Einwohnern, die regelmäßig fetten Fisch konsumieren, mit denen, die nicht regelmäßig fetten Fisch konsumieren, und
• Die Beurteilung, ob die Reaktionen des Erythrozyten- und Plasma-Omega-3-Index auf mit Omega-3-PUFA angereicherte Lebensmittel unterschiedlich sind, unterscheidet sich zwischen denen, die fetten Fisch in ihre wöchentliche Ernährung aufnehmen, und denen, die dies nicht tun.

TESTDESIGN.

Dabei handelt es sich um eine randomisierte doppelblinde Interventionsstudie. Der Prozess wird im Einklang mit der Deklaration von Helsinki durchgeführt.

STUDIENTEILNEHMER

Für die Studie werden 80 gesunde, in Wohngemeinschaften lebende Teilnehmer rekrutiert.

RANDOMISIERUNG UND MASKIERUNG

Die Teilnehmer werden randomisiert einem von zwei Armen zugeteilt;

• Kontrolle/Placebo-Intervention: Verzehr von mindestens 4 Portionen Standard-Hühnerfleisch und mindestens 4 Standard-Eiern pro Woche über 4 Monate.
• Experimentelle Intervention: Verzehr von mindestens 4 Portionen mit Omega-3-PUFA angereichertem Hühnerfleisch und mindestens 4 mit Omega-3-PUFA angereicherten Eiern pro Woche über 4 Monate.

STUDIENDURCHFÜHRUNG

Die Teilnehmer werden das Studienzentrum bei den Screening- und Baseline-Besuchen sowie am Studienende (Monat 4) besuchen. Sie werden in monatlichen Abständen (Monate 1, 2 und 3) telefonisch kontaktiert.

Beim Screening-Besuch wird eine umfassende Lebens- und Krankengeschichte erhoben und ein Fragebogen zur Häufigkeit von Nahrungsmitteln ausgefüllt, um die Nahrungsaufnahme im vergangenen Jahr zu erfassen. Es wird ein dreitägiges Lebensmittelprotokoll erstellt, um die aktuelle Nahrungsaufnahme der Teilnehmer zu erfassen. und Zufriedenheit der Einschluss- und Ausschlusskriterien werden bewertet.

Wenn beim Basisbesuch alle Einschluss- und Ausschlusskriterien erfüllt sind, werden die Teilnehmer randomisiert entweder dem Kontroll- oder dem Interventionsarm der Studie zugeteilt.

Sowohl bei den Besuchen zu Studienbeginn als auch im vierten Monat werden Größe, Gewicht, Taillen- und Hüftumfang gemessen, was die Berechnung sowohl des Body-Mass-Index als auch des Taillen-Hüft-Verhältnisses ermöglicht. Bei diesen beiden Klinikbesuchen werden Nüchternblutproben entnommen, um die Messung der Plasma- und Erythrozytenspiegel von EPA, DPA und DHA zu ermöglichen und auch die Lagerung von Plasmaaliquoten für zukünftige Forschungsmessungen zu ermöglichen. Die Teilnehmer werden gebeten, ab Mitternacht (mindestens 8 Stunden) vor den Studienbeginn- und Studienabschlussbesuchen zu fasten, keinen Tee oder Kaffee zu trinken, nicht zu rauchen und sich nicht intensiv zu bewegen. An diesen Vormittagen können die Teilnehmer Wasser trinken und wichtige Medikamente einnehmen.

Bei den Telefongesprächen im 1., 2. und 3. Monat und beim Besuch im 4. Monat wird die Häufigkeit des Verzehrs von Hühnerfleisch, Eiern und Fisch in der Vorwoche sowie die gleichzeitige Einnahme von Medikamenten und das Wohlbefinden der Teilnehmer beurteilt.

Die Teilnehmer werden gebeten, für die Dauer der Studie auf die Einnahme von langkettigen Omega-3-PUFA-Nahrungsergänzungsmitteln zu verzichten.

ERNÄHRUNGSINTERVENTION

Das Geflügelfleisch und die Eier werden angereichert, indem den Hühnern ein Alleinfuttermittel verabreicht wird, das Algen enthält, die eine reichhaltige Quelle für Omega-3-PUFAs sind (OmegaPro, Humanitiv, Meath, Irland). Mit Omega-3-PUFA angereichertes Huhn (ganze Hühner, Brüste, Schenkel und Trommeln) und Eier oder das entsprechende Kontrollhuhn und Kontrolleier werden in regelmäßigen Abständen (wöchentlich oder zweiwöchentlich) an die Häuser der Studienteilnehmer geliefert Sowohl sie als auch bis zu drei weitere Familienmitglieder können während des viermonatigen Studienzeitraums wöchentlich mindestens vier Portionen Hühnerfleisch und wöchentlich mindestens vier Eier essen. Das Hühnerfleisch wird gefroren geliefert, die Eier werden gekühlt geliefert.

MESSUNG DES FETTSÄUREGEHALTS IN DEN ROTEN ZELLEN UND IM PLASMA

Die Messung der Plasma- und Erythrozytenspiegel von EPA, DPA und DHA wird in einem Labor mit besonderer Erfahrung in Lipidanalysen durchgeführt. Die Gesamtlipide werden mithilfe einer modifizierten Folch-Methode aus Plasma und roten Blutkörperchen extrahiert [37,38]. Phospholipide werden durch eindimensionale Dünnschichtchromatographie von neutralen Lipiden getrennt. Fettsäuremethylester werden durch direkte Umesterung hergestellt und mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie getrennt, was die Quantifizierung von 28 verschiedenen Fettsäurepeaks ermöglicht. Die Plasmaspiegel von Omega-3-PUFAs werden in Mikrogramm/Gramm ausgedrückt und die Erythrozytenspiegel als Prozentsatz der Gesamtfettsäuren in Erythrozytenmembranen. Der Erythrozyten- oder Erythrozyten-Omega-3-Index wird als Summe von EPA und DHA berechnet, ausgedrückt als Prozentsatz der gesamten Fettsäuren in Erythrozytenmembranen.

STATISTISCHE ANALYSE

Analysen und Berichterstattung Die Studie wird auf Basis der Behandlungsabsicht analysiert. Standardzusammenfassungsstatistiken (Mittelwert, Standardabweichung, Median, Bereich, %) werden verwendet, um die Grundlinienmerkmale der Teilnehmer zu beschreiben.

ANOVA mit wiederholten Messungen wird verwendet, um die beiden Studiengruppen zu vergleichen. Über die Studie wird gemäß der CONSORT-Erklärung (Consolidated Standards of Reporting Trials) von 2010 berichtet.

Überlegungen zur Probengröße Der primäre Endpunkt wird die Veränderung des Omega-3-Index der roten Blutkörperchen nach 4 Monaten sein. In früheren Studien wurde festgestellt, dass die Standardabweichung wiederholter Messungen des Erythrozyten-Omega-3-Index 0,5 % beträgt. Daher wird die Studie bei 80 Teilnehmern eine Aussagekraft von mehr als 95 % haben, um einen Unterschied von 1 % in der Veränderung des Omega-3-Index gegenüber dem Ausgangswert zwischen denjenigen, die angereicherte Lebensmittel zu sich nehmen, und denen, die Kontrollnahrungsmittel zu sich nehmen, bei einem zweiseitigen Alpha festzustellen -Niveau von 0,05.

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