Linssien vaikutukset aineenvaihduntaan ja tulehdukseen

Tutkijat käyttävät rinnakkaista interventiota linssien ja makroravinteiden (ei sisällä kuitua) vertailuhoitona 12 viikon ajan OW/OB-aikuisilla, joilla on osoitettu T2D- ja CVD-riski. Osallistujille tarjotaan kokeellisia ruokavalioita valmiiden keskipäivän aterioiden muodossa toisen aterian vaikutuksen hyödyntämiseksi ja ilta-aterian kalorien saannin vähentämiseksi. Ennen interventiota ja sen jälkeisiä arviointeja tehdään seuraaville muuttujille: suoliston mikrobiomin rakenne (mikrobilajit ja suhteellinen runsaus), suoliston metabolomi, aterian jälkeinen TG-vaste, tulehdukselliset sytokiinit ja seerumin metabolomi rasvaisen aterian aiheuttamaan haasteeseen ( vakiintunut tulehdusärsyke), seerumin paastoglukoosi, lipidit, insuliini, tulehdusmarkkerit ja aineenvaihdunta, verenpaine ja antropometriset mitat, mukaan lukien paino, kehon koostumus, vyötärön ympärysmitta ja viskeraalisen rasvakudoksen määrä. Fyysistä aktiivisuutta, istumista ja tavanomaista ruokavaliota mitataan, jotta näitä muuttujia voidaan käyttää osallistujien luonnehdinnassa ja tietojen analysoinnissa ja tulkinnassa.

Toimenpiteet:

Aterian jälkeiset lipideemiset ja tulehdusvasteet: Rasvaisen aterian haasteet 40–100 g:lla ravintorasvaa ovat vakiintunut laboratoriotesti, jolla mitataan sekä aterian jälkeisiä triglyserideemisiä että tulehdusvasteita. Tutkijat ovat käyttäneet 50 g:n annosta rasvaa, joka on annettu voin muodossa paahtoleivän päälle > 50 yksilölle, koska tämä tietty annos on tehokas erottamaan alhaisen ja korkean TG:n ja tulehdukselliset reagoijat. Lyhyesti sanottuna osallistujat raportoivat laboratorioon yön yli paaston jälkeen, kestolaskimokatetri asetetaan kyynärpäälaskimoon ja verinäytteitä otetaan ennen korkean annoksen nauttimista sekä 1, 2, 4 ja 6 tuntia sen jälkeen. rasvainen ateria. Näytteistä analysoidaan reaaliajassa TG (ja täysi lipidipaneeli sekä glukoosi) kliinisen kemian analysaattorilla (Piccolo xpress), kun taas seeruminäytteet jaetaan eriin ja säilytetään -80 C:ssa, kunnes ne analysoidaan tulehduksellisten sytokiinien, metabolomiikan ja insuliinin suhteen. Tutkijat mittaavat tulehduksellisia sytokiineja (TNF-α, interleukiini (IL)-1β, IL-6 IL-17, IL-23 ja granulosyyttimakrofagipesäkkeitä stimuloiva tekijä (GM-CSF)) käyttämällä erittäin herkkää Luminex-multipleksointitekniikkaa (Bio- Rad Bio-Plex® 200 HTS), valmistaja Millipore.

Ruokavaliotoimenpiteet: Käyttäen menetelmiä, jotka on vahvistettu jatkuvaa linsseillä tehtävää CRT:tä varten, tutkijat valmistavat 7 ateriaa osallistujaa kohden viikossa antaakseen annoksen 4,6 tai 0 kupillista linssejä viikossa koe- ja kontrolliryhmille. Aterioiden makroravintosisältöä (paitsi kuitua) sovitetaan yhteen, ja kalkkunajauhe korvaa linssit kontrolliaterioissa. Samanlaisia ​​aterioita kehitetään mustille papuille. Osallistujia ohjeistetaan nauttimaan keskipäivän ateriaa varten tarjottua ruokaa ja sen jälkeen pienentämään annoskokoja ennakoivasti ja olemaan syömättä ilta-aterialla täyteen asti. Tämä strategia hyödyntää palkokasvien kylläisyyttä keskipäivän aterialla ja "toisen aterian vaikutusta", jossa tahdonvoimainen kulutus vähenee seuraavalla aterialla, ilta-aterialla. Jokaista osallistujaa tutkitaan kerran viikossa sen selvittämiseksi, söivätkö he kokeellisen aterian sinä päivänä, nälkä-, kylläisyys-, kylläisyys- ja tyytyväisyytensä kyseisen päivän ateriaan (klo 16.00) ja ruoansulatuskanavan mukavuuden (turvotuksen taso, ilmavaivat, kouristukset ja mukavuus) koko päivän (klo 20.00). Tämä menetelmä on onnistuneesti otettu käyttöön meneillään olevassa tutkimuksessamme osoittamaan, että linssi-ateriat ovat yhtä miellyttäviä, tuottavat enemmän kylläisyyttä ja ovat hyvin siedettyjä.

Suoliston mikrobiomianalyysi: Ulostenäytteistä uutetaan DNA:ta Powersoil® DNA Isolation Kit -sarjan (Mo Bio Laboratories Inc.) avulla. DNA toimitetaan yön yli Michiganin yliopistoon, Center for Microbial Systems -keskukseen 16S V4 -variaabelialueen Illumina MiSeq -amplikonin sekvensointia varten. Sekvensoinnin raakalukemat käsitellään ja kuratoidaan käyttämällä mothur (v.1.39.5) -ohjelmistopakettia mothur MiSeq -standardin toimintamenettelyn mukaisesti, mahdollisesti kimeeriset sekvenssit tunnistetaan ja poistetaan Uchime (v4.2.40) -algoritmin ja taksonomisten luokittelujen avulla. osoitetaan Ribosomal Database Projectin Bayes-luokittajalla, ja operatiiviset taksonomiset yksiköt (OTU:t) määritetään mothurissa käyttämällä VSEARCH-etäisyyspohjaista klusterointialgoritmia 97 %:n sekvenssin samankaltaisuuden kynnyksellä.

Aineenvaihdunta-analyysi: Näytteet analysoidaan korkearesoluutioisella nestekromatografiamassaspektrometrialla (LCMS). Hydrofiilistä vuorovaikutuskromatografiaa (HILIC) ja käänteisfaasikolonneja (RP) käytetään syväpeittoon. Aineenvaihduntatunnistuksessa käytetään fragmentaatiokuvioiden täsmäämistä, autenttisia standardeja ja tietokantavastaavuutta METLINin ja Human Metabome Databasen (HDB) kanssa. Uusia merkittäviä kiinnostavia piirteitä karakterisoidaan nestekromatografian massaspektrometrialla, kiinteäfaasiuuttoydinmagneettiresonanssilla (LCMS-SPE-NMR). Reittianalyysi käyttää XCMS:ää ja mummichogia.

Ruokavalion analyysi. Pitkäaikaiset ruokailutottumukset voivat luoda mukautuksia, jotka vaikuttavat vasteeseen lyhytaikaiseen Aronian ja linssin lisäravinteeseen. Tässä tutkimuksessa käytetään uusinta versiota (2018) verkkopohjaisesta ruokavalion historiakyselystä (DHQ III), joka on 19-vuotiaille ja sitä vanhemmille aikuisille suunniteltu ruokatiheyskysely, jonka on kehittänyt riskitekijävalvonta- ja menetelmätoimialan (RFMMB) henkilökunta. NIH National Cancer Institute. DHQ III:n tuotokset sisältävät hiilihydraattiaineosia, karotenoideja ja tokoferoleja, ravinnon aineosia ravintolisistä, rasvoja, rasvahappoja ja kolesterolia, makroravinteita ja energiaa, kivennäisaineita, proteiiniaineosia ja vitamiinit ovat ravinnon ainesosia ja ruokaryhmiä, jotka ovat saatavilla DHQ III -tulostiedostoissa. .

Fyysisen aktiivisuuden ja istumiskäyttäytymisen seuranta: Osallistujat käyttävät Actical-ympärisuuntaista kiihtyvyysanturia toimenpiteen viikkojen 1 ja 12 aikana mittaamaan koko fyysistä aktiivisuutta, matalan intensiteetin harjoittamisen aikaa, kohtalaista tai voimakasta toimintaa sekä voimakasta aktiivisuutta ja istumatoimintaa minuuteissa. .

Tilastollinen analyysi: H1 testataan käyttämällä kahden otoksen t-testejä interventiota edeltävien ja jälkeisten arvioiden välisen eron vertaamiseksi. Käyttämällä alustavia tietoja TG-vasteista ja 50 %:n vaikutuskokoja, jotka ovat yhdenmukaisia ​​eläinmalleissa julkaistujen löydösten kanssa, arvioitiin, että 18-24 osallistujaa tarvitaan ryhmää kohden saavuttaakseen tehon 0,76-0,86 alfa = 0,05. H2:n testaamiseksi tutkijat tunnistavat muutokset suoliston mikrobiomissa käyttämällä alustavassa tutkimuksessamme käytettyjä menetelmiä tunnistaaksemme suoliston mikrobiomin ominaisuudet, jotka erottavat alhaisen ja korkean TG:n reagoijat, ja käyttävät sitten regressioanalyysiä määrittääkseen vaihtelutason vaihteluissa suoliston mikrobiomissa. pulssi- ​​ja kontrollihoidot selittyvät suoliston mikrobilajien suhteellisen runsauden muutoksilla. H3:n testaamiseksi tutkijat tunnistavat muutokset suolistossa ja seerumin metabolomeissa ja määrittävät sitten metabolomiin muutoksiin liittyvät aineenvaihduntareitit tunnistaakseen mahdolliset mekanismit pulssien terveysvaikutusten taustalla.