Paksusuolen propionaatti, ruokahalu ja painonpudotus (ProAp)

RUOKOVALMISTUS JA LIIKAVUUS:

Liikalihavuus on saavuttanut epidemian mittasuhteet maailmanlaajuisesti. Isossa-Britanniassa 58 % aikuisista naisista ja 65 % aikuisista miehistä on joko ylipainoisia tai lihavia (Health and Social Care Information Center 2014), joiden odotetaan nousevan (Ng et al. 2014). Pääosin kroonisesta positiivisesta energiataseesta johtuva liikalihavuus on tunnettu riskitekijä, joka myötävaikuttaa tyypin 2 diabeteksen ja sydän- ja verisuonitautien kehittymiseen sekä sitä seuraaviin sairastuviin ja kuolleisiin (Kopelman 2007). Positiivinen energiatasapaino on väistämätöntä nykyisen länsimaisen ruokavalion koostumuksella, joka sisältää jalostettuja (kuitupuutteisia) hiilihydraatteja, jotka kulutetaan nopeasti ja joilla on minimaaliset vaikutukset pitkän aikavälin kylläisyyteen (Cleave 1974; Heaton 1973).

SEUGEMATTOMAT HIILIILIhydraatit:

Ruokavalion laatu ja määrä ovat muuttuneet dramaattisesti viimeisen viidenkymmenen vuoden aikana. Näistä hiilihydraateissa on merkittävimmät muutokset; Käsittelemättömistä hedelmistä ja vihanneksista pohjautuvista hiilihydraateista prosessoituihin viljapohjaisiin (Cordain et al. 2005). Epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet, että tämän seurauksena esi-isien ruokavaliossa oli enemmän sulamattomia hiilihydraatteja (NDC) kuin nykyaikaisissa ruokavalioissa (> 100 g/vrk verrattuna <15 g/vrk) sisältäen sulamattomamman ehjän soluseinämän kasvimateriaalin, kuten mukulat, heinät ja sarat (Eaton 2006). Vahva yhteys lisääntyneen painonnousun ja vähentyneen NDC:n saannin välillä on havaittu (Liu et al. 2003). Lisäksi NDC:n lisääntyvän saannin on osoitettu aiheuttavan kylläisyyttä ja parantavan kehon koostumusta eläimissä (So et al. 2007) ja ihmisissä (Bouché et al. 2002).

VÄHÄKALORINEN KORKEAN NDC-VALIKKO PAINONPUHDISTUKSESSA Rajoitetun energian ruokavalion noudattaminen on yksi ensimmäisistä askeleista liikalihavuuden hoidossa. Kuitenkin painon palautuminen painon ylläpitojakson aikana voi tapahtua lepoenergian kulutuksen vähenemisen ja laihamassan vähenemisen vuoksi. Tiettyjen elintarvikkeiden sisällyttämistä ravitsemusinterventioon tutkitaan jatkuvan painonpudotuksen aikaansaamiseksi (Abete ym. 2008). Aiemmin ehdotettiin, että kuitupitoisten NDC-ruokien lisääminen vähäkaloriseen ruokavalioon auttaisi vähentämään metabolisen oireyhtymän ilmaantuvuutta ja lisäämään ruokavalion noudattamista (Hermana et al, 2011). Korkea kuitupitoisuus yhdistettynä matalan glykeemisen indeksin ruokavalioon voivat molemmat johtaa korkeampiin kylläisyyden tunteisiin ja lisääntyneeseen mitokondrioiden hapettumista, kaikki edistävät painonpudotusta.

PROPIONaatti JA FFAR2-RESEPTORI:

Lyhytketjuisten rasvahappojen (SCFA) tuotanto on NDC:n paksusuolenfermentaation pääasiallinen sivutuote (Pawlak et al. 2004). Näistä paksusuolen propionaatilla havaittiin olevan kriittinen rooli suoraan paksusuolessa ja systemaattisesti sen jälkeen, kun se on imeytynyt verenkiertoon (Wong et al. 2006). Vapaalla rasvahapporeseptorilla 2 (tunnetaan aiemmin nimellä orphan G-coupled Protein Receptor 43) on havaittu olevan korkea affiniteetti propionaattiin (Brown et al. 2003). Se ilmentyy distaalisessa sykkyräsuolen ja paksusuolen L-enteroendokriinisoluissa (Karaki et al. 2008), rasvasoluissa ja tietyissä monosyyttien linjassa (Hong et al. 2005).

PROPIONAATIN ROOLI suolistohormonien vapauttamisessa ja ruokahalun säätelyssä:

L-enteroendokriiniset paksusuolen solut ovat vastuussa anorektisten suoliston hormonien (PYY ja GLP-1) erittämisestä fysiologisesti vasteena ruoalle. Nämä hormonit pystyvät indusoimaan kylläisyyden tunnetta viestimällä aivojen ruokahalukeskuksesta (Murphy & Bloom 2006). Propionaatin aiheuttaman FFAR2-aktivaation on havaittu aiheuttavan näiden hormonien vapautumista in vitro. Lisäksi NDC:n nauttimisen havaittiin stimuloivan näiden hormonien vapautumista eläimissä, mikä johti ruoan nauttimisen vähenemiseen (Delzenne et al. 2005). Propionaatin osoitettiin toistavan samat vaikutukset lisätutkimuksissa, mikä viittaa siihen, että NDC:n suotuisat vaikutukset ruokahaluon ja suoliston hormoneihin liittyvät propionaatin tuotantoon.

LYHYT KETJUJEN RASVAHAPOESTERI:

Propionaatin tuotantoa edistävien NDC:iden antaminen on houkutteleva tapa lisätä propionaatin tasoa pitkällä aikavälillä. Kuitenkin, johtuen suoliston mikrobien aktiivisuuden vaihtelevuudesta, suurien osien (≥ 35 g/d) antaminen ravintokuitua ihmisen ruokavalioon paksusuolen propionaatin lisäämiseksi ei luotettavasti tai ennustettavasti tuota samoja SCFA-tasoja paksusuolessa tai systeemisesti (Cummings 1981). Oraalinen propionaattilisä on toinen menetelmä, mutta valitettavasti sen lyhyt puoliintumisaika plasmassa, huono maukkuus ja se tosiasia, että sen pääasiallinen imeytyminen tapahtuu ohutsuolessa rajoittavat sen käyttöä ravintolisänä (Frost et al. 2003).

Tohtori Douglas Morrison (Skotlannin yliopistojen ympäristötutkimuskeskus (SUERC)) on kehittänyt uuden järjestelmän. Tämän inuliinimolekyylin (β(2-1)-sidottu fruktoosin polymeeri) kantaja-aine, jonka esteri on yhdistetty propionaattiin (propionaattiesteri), on osoitettu lisäävän luotettavasti ja toistettavasti paksusuolen propionaattia ja ehkäisevän samalla NDC:n sivuvaikutuksia (Chambers et al. 2015). . Siten propionaatti vapautuu vain, kun inuliinin kantajamolekyyli fermentoituu paksusuolen mikroflooran toimesta, minkä arvioitiin tapahtuvan 180 minuuttia nauttimisen jälkeen. (Chambers ym. 2014). Chambers et ai. (2015) pystyivät osoittamaan, että 10 g inuliinipropionaattiestereitä (IPE) pystyy toimittamaan 2,4 g propionaattia paksusuoleen, mikä on 2,5-kertainen lisäys paksusuolen propionaattituotannossa, mikä on saavutettu taso. vain 60g/d perinteisen ravintolisän kautta. Sama ryhmä on myös osoittanut, että vaikka tämän lisäaineen akuutti antaminen lisäsi plasman GLP-1- ja PYY-arvoja ja vähensi ruoan nauttimista, pitkäaikainen (24 viikkoa) propionaattiesterin lisäys vähensi merkittävästi painonnousua ja vatsan rasvakudoksen kehittymistä. kudos (Chambers et al. 2014). Mielenkiintoista on, että yksikään pitkäaikaisista osallistujista ei raportoinut propionaattiesterien saannin sivuvaikutuksista. Paksusuolen propionaatin lisääminen on siksi yksi houkuttelevista strategioista painon ja diabeteksen riskitekijöiden hallinnassa.

Nykyisen protokollan tarkoituksena on tutkia propionaattiesterin vaikutusta konjugoituna rajoitetun ruokavalion kanssa ruokahaluun ja painonpudotukseen.