Puuvillansiemenöljyn vaikutus oksidatiiviseen stressiin, tulehdukseen ja aineenvaihduntaan

Lähestymistapa on rekisteröidä terveiden yksilöiden populaatio (n = 32) nelikätiseen (30 g CSO, 30 g OO, 60 g CSO ja 60 g OO), satunnaistettuun, kaksoissokkoutettuun, rinnakkain kontrolloituun tutkimukseen. vertailla näiden eri öljyannosten vaikutusta liikunnan aiheuttamaan oksidatiiviseen stressiin.

Vierailun 1 aikana osallistujille tehdään tietoinen suostumus, antropometriset mittaukset ja submaksimaalinen rasitustesti VO2max-arvonsa määrittämiseksi. Osallistujat täyttävät myös globaalin fyysisen aktiivisuuden kyselylomakkeen (GPAQ), harjoitteluvalmiuskyselyn (2022-PARQ+), AHA/ACSM Health/Fitness Facility Pre-Participation Screening Questionnairen ja kuukautisiin liittyvän kyselylomakkeen. Vierailujen 1 ja 2 välillä on vähintään kolmen päivän sisäänajojaksot, joiden aikana osallistujia pyydetään noudattamaan tiettyjä ravitsemussuosituksia, kuten minimaalinen öljyn käyttö, rasvaisen kalan, omega-3:n, A-vitamiinin, vitamiinin rajoittaminen. C, A-vitamiinilisät ja pähkinöiden/pähkinäsiementen/öljyjen/öljysiementen tai näitä aineosia sisältävien elintarvikkeiden kulutuksen rajoittaminen. Vierailun 2 aikana osallistujat tekevät rasitustestin (75 % VO2max 30 minuutin ajan) ja verikokeen ennen rasitustestiä ja sen jälkeen. Veri otetaan 15 minuutin rasitustestin jälkeen. Lisäksi osallistujia pyydetään täyttämään kuukauden ruokavaliohistoriakysely ja 24 tuntia ruokavalion muistelua. Vierailujen 2 ja 3 välillä on neljä viikkoa, jolloin osallistujia pyydetään nauttimaan joka päivä smoothieita, jotka sisältävät vastaavan annoksen öljyä. Tarjoamme smoothieita joka viikko, ja osallistujille tarjotaan lisäöljyä alumiinifolioon käärityssä ruiskupullossa korvattavaksi tavallisella öljyllään. Lisäksi osallistujia pyydetään täyttämään vaatimustenmukaisuuden tarkistuslomake varmistaakseen, että he noudattavat tutkimusruokavaliota. Mukavuuslomakkeessa on yksi viikoittainen kysymys ruoansulatuskanavan ongelmista. Neljän viikon ruokavaliointerventioiden jälkeen osallistujat tulevat laboratorioon vierailulle 3. Vierailu 3 noudattaa samanlaista protokollaa kuin käynti 2, paitsi että antropometriset mittaukset tehdään myös vierailulla 3.

Toimenpiteet:

Harjoitustesti: Vierailun 1 aikana tehdään submaksimaalinen harjoitustesti sen ennustamiseksi, kuinka paljon happea osallistujan keho pystyy käyttämään harjoituksen aikana. Tämä antaa tutkijoille mahdollisuuden harjoittaa yhtä osallistujaa samalla submaksimaalisella prosentilla maksimistaan ​​kuin kaikki muut osallistujat hänen kuntotasonsa perusteella. Tämä alkaa kävelemällä juoksumatolla (Woodway GmbH D79576, Weil am Rhein, Tanska) 5 minuuttia itse valitulla mukavalla nopeudella 0 %:n asteella lämmetäksesi ennen testiä. Testi sisältää sarjan vaiheita, jotka muuttuvat yhä vaikeammiksi kahden minuutin välein. Osallistujat käyttävät sykemittaria, hengittävät analysaattoriin yhdistetyn suukappaleen kautta ja käyttävät nenäklipsiä. Testi alkaa kävelemällä, ja kun osallistuja siirtyy vaikeampiin vaiheisiin, intensiteettiä lisätään nostamalla asteikkoa ja nopeutta. Tutkija lopettaa testin, kun osallistuja on saavuttanut 85 % iän ennustetusta maksimisykkeestään (220-ikä vuosina). Vierailujen 2 ja 3 aikana osallistujat ilmoittautuvat laboratorioon yön paaston jälkeen ja verinäytteitä otetaan ennen rasitustestiä ja sen jälkeen. Harjoituskoe sisältää reipasta ylämäkeen kävelyä 75 % VO2max:lla 30 minuuttia juoksumatolla. Harjoittelun aikana aineenvaihdunnan mittausjärjestelmää (ParvoMedics TrueMax 2400 Metabolic System, Sandy, Utah, USA) käytetään hengitysosamäärän ja siihen liittyvän rasvan hapettumistason määrittämiseen. Hengitysosamäärä mitataan määrittämällä vapautuneen hiilidioksidin tilavuus yli hengityksen aikana imeytyneen hapen tilavuuden. Verenoton jälkeen TG (ja täysi lipidipaneeli plus glukoosi) analysoidaan reaaliajassa kliinisen kemian analysaattorilla (Piccolo press). Samanaikaisesti seeruminäytteet jaetaan eriin ja säilytetään -80 C:ssa, kunnes analysoidaan tulehdukselliset sytokiinit (vakiintuneiden välittäjien ja biomarkkerien profiili), insuliini, muut tulehdukseen liittyvät metaboliset biomarkkerit sekä lipidomiikan ja metabolomiikan analyysi. Isoprostaanien analysointia varten seeruminäytteet pikapakastetaan kuivajäässä ja etanolilietteessä sen jälkeen, kun ne on jaettu eriin ja säilytetään välittömästi -80 C:ssa. Tutkijat mittaavat tulehdussytokiinit (TNF-α, interleukiini (IL)-1β, IL- 6, IL-7, IL-23 ja granulosyytti-makrofagipesäkkeitä stimuloiva tekijä (GM-CF) käyttämällä erittäin herkkää Luminex-multipleksointitekniikkaa (Bio-Rad Bio-Plex 200 HTS), jonka on valmistanut Millipore.

Ruokavaliointerventio: Rekisteröity ravitsemusterapeutti valmistaa tutkimusruokavalion (smoothiet), jota jaetaan osallistujille neljän viikon ajan. Osallistujille jaetaan smoothiet, jotka sisältävät joko 30 g CSO:ta, 30 g OO:ta, 60 g CSO:ta tai 60 g OO:ta päivässä kahdessa erillisessä astiassa. 30 g smoothiet (sekä CSO että OO) sisältävät 762 kcal kaloreita, 120 g hiilihydraatteja, 3 g proteiinia ja 30 g rasvaa. 60 g smoothiet (sekä CSO että OO) sisältävät 761 kcal kaloreita, 50 g hiilihydraatteja, 3 g proteiinia ja 30 g rasvaa. Näiden neljän viikon aikana osallistujia pyydetään noudattamaan tiettyjä ruokavaliosuosituksia ja heitä pyydetään täyttämään noudattamislomake. Osallistujia pyydetään täyttämään vaatimustenmukaisuuden tarkistuslomake päivittäin, jossa ilmoitetaan, kuinka paljon smoothieta he söivät ja nauttivatko he jotain muuta kuin tutkimusryhmän suosittelemaa. Smoothiet jaetaan viikoittain, mikä tarkoittaa, että osallistujat vierailevat laboratoriossa seitsemän päivän välein noutamassa smoothiet ja jättämässä viikoittaisen vaatimustenmukaisuuslomakkeen.

Metabolinen analyysi: Kun kaikki näytteet on kerätty, seeruminäytteet sulatetaan ja metaboliittifraktio uutetaan. Uuton jälkeen näytteet tutkitaan massaspektrometrialla. Ensimmäinen kohdennettu analyysi keskittyy sappihappoihin ja joukkoon tulehduksen ja oksidatiivisen stressin biomarkkereita, mukaan lukien 8-isoPGF2a. Kohdennettujen analyytien määrä määritetään käyttämällä standardikäyriä ja tuloksena saatuja pitoisuuksia verrataan käyttämällä useita tilastollisia analyysityökaluja. Tehdään myös syvällinen kohdistamaton analyysi, joka voi paljastaa lisää aineenvaihduntareittejä, joita CSO-kulutus moduloi. Metaboliittinäytteet analysoidaan käyttämällä Waters Synapt G2Si QTOF -laitetta (Waters Corporation). Tällä instrumentilla on ionien liikkuvuuskyky ja se pystyy erottamaan läheisesti sukua olevat yhdisteet, kuten sappihapot, monimutkaisissa seoksissa niiden poikkileikkausalan ja massan perusteella. Suuri herkkyys ja erilaisia ​​skannaustiloja tekevät Synapt QTOF:stä optimaalisen valinnan monimutkaisten biologisten näytteiden kohdistamattomaan analysointiin.

Ruokavalioanalyysi: Pitkäaikaiset ruokailutottumukset voivat luoda mukautuksia, jotka vaikuttavat vasteeseen lyhytaikaiseen CSO:n ja OO:n täydennykseen. 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. . Lisäksi akuutti ruokavalion kulutus määritetään käyttämällä ilmaista, verkkopohjaista Automated Self-Administred 24-hour (ASA24®) -kyselylomaketta.

Tilastollinen testi: H1 testataan käyttämällä varianssianalyysiä (ANOVA), jotta voidaan verrata eroja rasituksen aiheuttamissa oksidatiivisissa stressimarkkereissa (isoprostaaneissa) henkilöiden välillä, jotka nauttivat joko 30 g CSO:ta, 30 g OO:ta tai 60 g CSO:ta tai 60 g OO:ta. H2 testataan käyttämällä varianssianalyysiä (ANOVA) tulehduksen ja tulehdusmarkkerien erojen vertaamiseksi yksilöiden välillä, jotka kuluttavat joko 30 g CSO:ta, 30 g OO:ta, 60 g CSO:ta tai 60 g OO:ta. H3:n testaamiseksi tutkija tunnistaa muutokset seerumin sappihapoissa ja metabolomeissa ja määrittää sitten aineenvaihdunnan muutoksiin liittyvät aineenvaihduntareitit tunnistaakseen mahdolliset mekanismit, jotka ovat CSO:n terveysvaikutusten taustalla. H4:n testaamiseksi tutkija tunnistaa seerumin isoprostaanien, sappihappojen, tulehduksen, lipidomien ja metabolomien määrän ja käyttää sitten regressioanalyysiä vaihtelutason määrittämiseksi vasteena CSO:n ja OO:n eri annoksille.