Optimaalisen propionaatin kulkeutumisen tutkiminen paksusuoleen käyttämällä stabiilia isotooppimerkintää

SCFA:n rooli ruokahalun säätelyssä: SCFA:n on osoitettu stimuloivan PYY- ja GLP-1-tuotantoa eläinmalleissa ja ravintokuidun, joista SCFA:t ovat tärkeimmät lopputuotteet, indusoivan ruokahalun säätelyä ihmisillä. Kuitenkin todisteet siitä, mitkä ravintokuidut aiheuttavat ruokahalun säätelyä ihmisissä, ovat erittäin heikkoja, koska tutkimuksia on vaikea valvoa erittäin runsaalla kuidun saannilla. Äskettäisessä hankkeessa, jota rahoitettiin BBSRC DRINC -aloitteesta (BB/H004815/1), meillä on ensimmäinen suora näyttö siitä, että SCFA voi säädellä suoraan ihmisten ruokahalua. Ennen tätä tutkimusta SCFA:n tuotannon saavuttamiseksi tasolle, joka on tarpeeksi korkea saamaan aikaan ruokahalua sääteleviä vaikutuksia, tarvitaan erittäin suuria määriä ravintokuitua (> 25 g/d ja jopa 40 g/d), ja kuitupitoisen ruokavalion noudattaminen on huono maha-suolikanavan sivuvaikutusten vuoksi. Lisäksi ruokavalion täydentäminen runsaskuituisella sekakuidulla ei lisää ennustettavasti tai luotettavasti paksusuolen SCFA:n tuotantoa tai SCFA:n verenkiertoa kaikissa ihmispopulaatioissa suoliston mikrobitoiminnan vaihtelevuuden vuoksi. Lopuksi, suun kautta annetut SCFA:t eivät ole maistuvia, ja ne imeytyvät nopeasti ohutsuolessa, jossa L-solut ovat harvassa. Tähän mennessä tehdyissä tutkimuksissamme olemme keskittyneet SCFA-propionaattiin, koska sillä on suurin affiniteetti reseptoreihin ja se on mikrobiotan aineenvaihdunnan lopputuote ja siksi näyttää ilmeiseltä kohteelta manipuloida tutkiaksemme SCFA:n vaikutuksia ruokahalun säätelyyn. Voittaaksemme koolonin propionaattipitoisuuden lisäämiseen tarvittavan epämiellyttävän korkean fermentoitavan ravintokuidun määrän ja syntyvien SCFA-yhdisteiden tuotannon arvaamattomuuden, olemme kehittäneet ja testanneet uuden antojärjestelmän, joka tähtää grammamäärien vapautumiseen propionaattia proksimaalisessa paksusuolessa. . Arvioimme, että jakelujärjestelmämme voi johtaa paksusuolen propionaatin 2-8-kertaiseen nousuun, mikä on erittäin vaikea saavuttaa syöttämällä käymiskuitusekoitetta. Tämä propionaattituotannon taso on voitu havaita esi-isien ruokavaliossa ja Afrikan maaseudun osissa, joissa ravintokuidun saanti on erittäin korkea. Olemme myös osoittaneet, että annostelujärjestelmä lisää plasman propionaattitasoja, vähentää ruoan saantia ruokahalun akuuteissa tutkimuksissa ja pidemmän aikavälin tutkimuksessa (24 viikkoa) positiivisia vaikutuksia ravinnon saantiin, kehon koostumukseen, glukoosin homeostaasiin, verenkierrossa oleviin lipideihin, kolesteroliin ja maksaan. toimintaa, maksan ja sisäelinten rasvaa ja painonhallintaa. Näissä tutkimuksissa valitsimme kuitenkin pragmaattisesti valmisteen, joka voidaan tuottaa mittakaavassa. Vapautuneen propionaatin määrää voidaan vaihdella, mikä sinänsä voi vaikuttaa vapautuvan propionaatin nopeuteen ja määrään. Haluamme nyt tutkia optimaalisen annostelujärjestelmän valmistetta, joka antaa suurimman propionaattiannoksen pienimmässä määrässä materiaalia, kun kyseessä on ainesosa, jota voidaan lisätä monenlaisiin elintarvikkeisiin.

Aiomme käyttää ei-invasiivisia, stabiileja isotooppimerkintämenetelmiä propionaatin biologisen hyötyosuuden määrittämiseksi useista annostelujärjestelmän valmisteista, jotta voidaan määrittää optimaalinen valmiste maksimaalisen propionaatin kuljettamiseksi proksimaaliseen paksusuoleen.