Investigación de la entrega óptima de propionato al colon mediante el etiquetado de isótopos estables

El papel de los SCFA en la regulación del apetito: se ha demostrado que los SCFA estimulan la producción de PYY y GLP-1 en modelos animales y la fibra dietética, de los cuales los SCFA son los principales productos finales, inducen la regulación del apetito en humanos. Sin embargo, la evidencia que respalda qué fibras dietéticas inducen la regulación del apetito en humanos es muy débil debido a la dificultad de controlar los estudios con una ingesta muy alta de fibra. En un proyecto reciente financiado por la iniciativa BBSRC DRINC (BB/H004815/1), tenemos la primera evidencia directa de que SCFA puede regular directamente el apetito en humanos. Antes de este estudio, para lograr la producción de SCFA a un nivel lo suficientemente alto como para inducir efectos reguladores del apetito, se requieren cantidades muy grandes de fibra dietética (>25 g/d y hasta 40 g/d), y el cumplimiento de las dietas altas en fibra es deficiente debido a los efectos secundarios gastrointestinales. Además, complementar las dietas con mezclas ricas en fibra no aumenta de manera predecible o confiable la producción de SCFA en el colon ni los niveles circulantes de SCFA en todas las poblaciones humanas debido a la variabilidad en la actividad microbiana intestinal. Finalmente, los SCFA administrados por vía oral no son agradables al paladar y se absorben rápidamente en el intestino delgado, donde las células L son escasas. En nuestros estudios hasta la fecha, nos hemos centrado en el propionato de SCFA porque tiene la mayor afinidad por los receptores y es un producto final del metabolismo en la microbiota y, por lo tanto, parece el objetivo obvio para manipular para investigar los efectos de SCFA en la regulación del apetito. Para superar los niveles desagradablemente altos de fibra dietética fermentable necesarios para aumentar significativamente los niveles de propionato colónico y la imprevisibilidad en la producción de los SCFA resultantes, hemos desarrollado y probado un nuevo sistema de administración dirigido a la liberación de gramos de propionato en el colon proximal. . Estimamos que nuestro sistema de entrega puede conducir a un aumento de 2 a 8 veces en el propionato colónico, un nivel muy difícil de lograr mediante la alimentación con una dieta mixta de fibra fermentable. Este nivel de producción de propionato podría haberse observado en dietas ancestrales y en partes de África rural donde la ingesta de fibra dietética es muy alta. También hemos demostrado que el sistema de administración aumenta los niveles de propionato en plasma, reduce la ingesta de alimentos en estudios agudos de apetito y, en un estudio a más largo plazo (24 semanas), efectos positivos sobre la ingesta de alimentos, la composición corporal, la homeostasis de la glucosa, los lípidos circulantes, el colesterol y el hígado. se observó función hepática y grasa visceral y control de peso. Sin embargo, en estos estudios elegimos pragmáticamente una preparación que pudiera producirse a escala. La cantidad de propionato liberado puede variar, lo que en sí mismo puede afectar la velocidad y la cantidad de propionato liberado. Para un ingrediente, con el potencial de incorporarse en una amplia variedad de productos alimenticios, ahora deseamos investigar la preparación óptima del sistema de administración que administre la dosis máxima de propionato en la menor cantidad de material.

Planeamos utilizar metodologías de etiquetado de isótopos estables no invasivas para determinar la biodisponibilidad del propionato a partir de una variedad de preparaciones de sistemas de administración, con el fin de determinar la preparación óptima para administrar la cantidad máxima de propionato en el colon proximal.