Estudio de metabolómica de hamburguesas de carne y vegetales

ANTECEDENTES

Un número cada vez mayor de personas está interesada en consumir carne de res alimentada con pasto o alternativas de carne de res a base de plantas, como Impossible BurgerTM o Beyond MeatTM, creyendo que estas opciones son beneficiosas para la salud del consumidor; sin embargo, se ha realizado poco o ningún trabajo para estudiar estas creencias y afirmaciones. El propósito de este estudio es evaluar los efectos de la carne de origen vegetal, la carne de res alimentada con pasto y la carne de res alimentada con granos en los perfiles inflamatorios y de metabolitos del plasma posprandial en adultos de mediana edad (30-60 años). Este trabajo ofrecerá una nueva perspectiva sobre la manipulación del estado inflamatorio agudo posterior a las comidas mediante la elección de alimentos por parte del consumidor. También proporcionará más información sobre cómo los metabolitos derivados de los alimentos afectan los metabolitos sistémicos en el cuerpo humano a través del análisis metabolómico. Este estudio utilizará un diseño cruzado aleatorio y cada participante consumirá cada tipo de carne en tres ocasiones separadas por un mínimo de tres días.

OBJETIVOS DEL ESTUDIO

• Determinar los efectos de consumir 9 oz de Impossible BurgerTM, carne de res alimentada con pasto o carne de res alimentada con granos en los marcadores inflamatorios plasmáticos posprandiales de 300 minutos (IL-6, TNF-α, proteína C reactiva y VCAM-1).
• Determinar los efectos sobre los metabolitos plasmáticos (derivados de vitaminas y minerales, polifenoles, aminoácidos, etc.) recogidos a través de muestras de sangre periódicas durante la fase posprandial de 300 min (a los 60 min, 180 min y 300 min).
• Determinar los efectos sobre la saciedad subjetiva a los 15, 30, 60 min y cada hora posterior al consumo.

DISEÑO Y PROCEDIMIENTOS

Se les pedirá a los participantes que completen una visita de selección/consentimiento y tres visitas de prueba a lo largo de su participación en el estudio. Todas las visitas se llevarán a cabo en el espacio de investigación clínica ubicado en el Centro de Estudios de Nutrición Humana (CHNS) en la Universidad Estatal de Utah.

Evaluación telefónica (Semana 1. Duración: 15 min): Los participantes interesados ​​serán evaluados previamente por teléfono, utilizando una lista de preguntas escritas (ver adjunto) para identificar a las personas que pueden ser elegibles para participar en el estudio. A los candidatos adecuados se les proporcionará un enlace de encuesta REDCap para completar preguntas de evaluación adicionales que les piden más detalles sobre su salud, hábitos dietéticos y hábitos de sueño (consulte los criterios de inclusión/exclusión). Solo se recopilará la PHI mínima para determinar la elegibilidad. Las respuestas serán revisadas por un miembro del equipo de estudio (todos los miembros del equipo de estudio habrán completado la capacitación CITI necesaria) y se contactará a los candidatos potencialmente elegibles para programar una visita de consentimiento/selección. La preselección se implementa para confirmar que el participante cumple con la mayoría de los criterios de inclusión/exclusión antes de que el sujeto sea programado para una reunión de consentimiento. Por lo tanto, la evaluación por teléfono se realiza para limitar la cantidad de participantes de investigación no elegibles que están autorizados/evaluados y que podrían excluirse fácilmente por medio de una evaluación por teléfono. Esto también brindaría a los participantes interesados ​​la oportunidad de hacer preguntas adicionales sobre el estudio y determinar si están interesados ​​en seguir adelante con una visita de consentimiento/selección. Esto limitará la carga de tiempo tanto del sujeto como del personal de investigación.

Visita de consentimiento (Semana 1. Duración: 1 hora): esta visita se puede realizar virtualmente a través de Zoom o en persona en el Centro de Estudios de Nutrición Humana (CHNS) en la Universidad Estatal de Utah. Los sujetos potenciales asistirán a una sesión de consentimiento dirigida por un miembro capacitado del personal de investigación para presentar los detalles del estudio. Los participantes interesados ​​completarán el proceso de consentimiento informado en privado con el personal del estudio. Los investigadores permitirán hasta 60 minutos para que los sujetos lean el consentimiento y hagan preguntas. Si un sujeto quiere tiempo adicional para pensar en el estudio, se le permitirá. El equipo del estudio se comunicará con el sujeto tres días después de la visita de consentimiento inicial para preguntarle si ha tomado una decisión. No se llevará a cabo ningún procedimiento del estudio antes de obtener el consentimiento por escrito. Para minimizar la carga del sujeto, se les indicará a los participantes durante la pantalla del teléfono que tienen la oportunidad de combinar la visita de consentimiento con su visita de selección (ver más abajo). Si los participantes desean combinar visitas, se les indica que deberán realizar esta visita por la mañana después de un ayuno de 12 horas durante la noche.

Visita de Selección (Semana 1. Duración: 1 hora): Esta visita se realizará en el Centro de Estudios de Nutrición Humana (CHNS) y tendrá una duración aproximada de 1 hora. Los investigadores piden a los participantes que vengan durante la mañana después de un ayuno de 12 horas durante la noche. Durante esta visita se realizarán los siguientes procedimientos:

• Extracción de sangre: un flebotomista capacitado (el PI) extraerá una muestra de sangre en ayunas para un análisis de sangre de rutina (consulte la tabla 2 a continuación) para garantizar que el participante califique para el estudio. Usando una aguja pequeña, se recolectarán 12 ml de sangre de una vena en el antebrazo o la mano del participante. Las muestras de sangre se enviarán a LabCorp para analizar HbA1C, glucosa, panel metabólico básico (BMP) y panel de lípidos. La sangre de mujeres en edad fértil se someterá a una prueba de embarazo (hCG) como parte de esta extracción de sangre de detección. Esto también ocurrirá a través de LabCorp.
• Masa corporal y altura. La altura (cm) se medirá sin zapatos. La masa corporal (kg) se medirá sin zapatos, abrigos o suéteres. El IMC se calculará como masa corporal (kg) / altura (m)2.
• Presión arterial: se tomará una medición de la presión arterial con un monitor automático de presión arterial en la parte superior del brazo (Omron BP5250). Se tomarán un total de tres mediciones y se recogerá el valor medio de las mismas para la caracterización de los participantes.
• Cuestionarios: El participante recibirá un registro de alimentación y sueño de tres días para que lo llene durante los tres días anteriores a cada una de las visitas metabólicas que se describen a continuación. Al participante también se le entregará un cuestionario de frecuencia de alimentos una vez al comienzo del estudio, que le preguntará con qué frecuencia consume productos de origen animal y si es alguno de los siguientes: "alimentado con pasto, orgánico, criado en pasto o comprado en un mercado de agricultores". Esto nos dará una indicación del consumo habitual de productos animales criados en pastos de los participantes. El cuestionario de frecuencia de alimentos que se utilizará es una versión modificada del Diet History Questionnaire III (NIH) con una escala ordinal de 5 puntos adaptada de Baudry et al. (2015) (ver anexo). El cuestionario revisa los alimentos y bebidas consumidos típicamente durante el último año y toma aproximadamente 30 minutos para completarlo.

Visitas metabólicas (Semanas 2-4. Número de visitas: 3. Duración: 7 horas cada una): Estas tres visitas durarán aproximadamente 7 horas cada una y se llevarán a cabo en el Centro de Estudios de Nutrición Humana (CHNS). Las visitas serán con al menos 3 días de diferencia. Los participantes deben ayunar durante 12 horas antes de presentarse en el laboratorio. Durante esto, los participantes completarán lo siguiente:

• Consumo de carne: Usando un diseño cruzado aleatorio, los participantes ingerirán 250 g (9 oz) de una hamburguesa Impossible BurgerTM (planta), una hamburguesa de carne de res alimentada con granos (grain-fed), una hamburguesa de carne de res alimentada con pasto (alimentada con pasto). alimentados). La carne se almacenará como 9 oz. (250 g) empanadas en congeladores de alimentos designados (-40 ° C) en la cocina NDFS y descongelados durante la noche en un refrigerador (4 ° C) antes de la llegada del sujeto a la mañana siguiente. La carne se cocinará en una plancha en la cocina metabólica de CHNS por cada lado hasta que un termómetro para carne de lectura instantánea registre una temperatura interna de 160 °F (71 °C). Las empanadas se servirán inmediatamente al participante. Los participantes reciben una cantidad estandarizada de agua (1,5 litros) para beber durante la fase posterior a la comida de 300 minutos. Se les pedirá a los participantes que coman y beban el agua a un ritmo cómodo, pero que intenten terminar en 30 minutos. No se permite consumir ningún otro alimento durante la siguiente fase posprandial de 300 min. No se permite el consumo de otros líquidos durante ese tiempo, ya que esto interferiría con nuestro protocolo (consulte la recolección de orina a continuación). También se espera que los sujetos permanezcan sentados en una silla durante este tiempo y puedan trabajar/leer/o ver entretenimiento en su propio dispositivo electrónico. Los participantes podrán levantarse y usar el baño; sin embargo, los investigadores pedirán a los participantes que permanezcan sedentarios de lo contrario.
• Extracción de sangre: un miembro capacitado del equipo de estudio (el PI) colocará temporalmente un catéter intravenoso (IV) en una vena del antebrazo o de la mano para recolectar muestras de sangre repetidas. El catéter seguirá siendo viable mediante un goteo lento de solución salina. Los investigadores recolectarán cuatro muestras en total (10 mL cada una; 40 mL o 2 ½ cucharadas) en cada una de las tres visitas metabólicas. Se recolectará una muestra justo antes de que los participantes coman y se recolectarán tres muestras más a los 60, 180 min y 300 min después de consumir la comida. Estos sorteos se realizarán en una sala privada de las instalaciones clínicas, en un sillón reclinable de cuero. Los participantes recibirán sus resultados de laboratorio clínico que se obtendrán de LabCorp. Los resultados de los análisis de sangre se compartirán con los participantes a través de un correo electrónico encriptado utilizando una cuenta de correo electrónico de la USU.
• Recolección de orina: se recolectará una muestra de orina de referencia antes del consumo de alimentos. Se pide a los participantes que vacíen completamente la vejiga antes de consumir alimentos. Después del consumo de alimentos, toda la orina se recolectará en una jarra de orina (una botella de recolección de orina de 3000 ml) durante la fase posprandial de 300 minutos para estudiar los metabolitos en la orina. Todas las recolecciones de orina serán realizadas por los propios participantes en baños privados.
• Escala de saciedad: se pide a los participantes que marquen una escala de saciedad validada a los 30, 60, 90, 120 min y cada hora a partir de entonces hasta los 300 min para evaluar la saciedad subjetiva después del consumo de carne.

Control dietético y de actividad: Los investigadores les pedirán a los participantes que mantengan su dieta habitual, actividad física y niveles de sueño. Los investigadores les pedirán a los participantes que completen registros dietéticos y de sueño de 3 días para los tres días anteriores a su visita metabólica (consulte los archivos adjuntos ). Los investigadores también les pedirán que se abstengan del alcohol y de la actividad física extenuante (correr, levantar pesas, etc.) durante 2 días antes de cada visita metabólica. Los registros dietéticos y de sueño les darán a los investigadores una idea de si los factores de estilo de vida que llevaron a cada visita fueron similares y es probable que promuevan el cumplimiento para garantizar resultados sólidos de biomarcadores (citoquinas inflamatorias y metabolómica). Se les pide a los participantes que repliquen sus registros de alimentos de 3 días y su horario de sueño tanto como sea posible antes de cada visita. También se pide a los participantes que no consuman carne roja ni soja (ingrediente principal de la hamburguesa vegetal) el día anterior a cada visita. Esto se hace para minimizar cualquier presencia previa de carne roja común y metabolitos derivados de la soya en la orina.