Étude métabolomique sur les hamburgers de bœuf et de plantes

CONTEXTE

Un nombre croissant de personnes s'intéressent à la consommation de bœuf nourri à l'herbe ou d'alternatives végétales au bœuf, telles que l'Impossible BurgerTM ou Beyond MeatTM, estimant que ces choix sont bénéfiques pour la santé des consommateurs ; cependant, peu ou pas de travail a été effectué pour étudier ces croyances et affirmations. Le but de cette étude est d'évaluer les effets de la viande végétale, du bœuf nourri à l'herbe et du bœuf nourri au grain sur les profils inflammatoires plasmatiques et métabolites postprandiaux chez les adultes d'âge moyen (30 à 60 ans). Ce travail offrira un nouvel aperçu de la manipulation de l'état inflammatoire aigu après les repas par les choix alimentaires des consommateurs. Il fournira également plus d'informations sur l'impact des métabolites d'origine alimentaire sur les métabolites systémiques dans le corps humain grâce à l'analyse métabolomique. Cette étude utilisera une conception croisée randomisée et chaque participant consommera chaque type de viande à trois reprises séparées par un minimum de trois jours.

OBJECTIFS DE L'ÉTUDE

• Déterminer les effets de la consommation de 9 oz de Impossible BurgerTM, de bœuf nourri à l'herbe ou de bœuf nourri au grain sur les marqueurs inflammatoires plasmatiques postprandiaux de 300 minutes (IL-6, TNF-α, protéine C-réactive et VCAM-1).
• Déterminer les effets sur les métabolites plasmatiques (dérivés vitaminiques et minéraux, polyphénols, acides aminés, etc.) recueillis par prélèvement sanguin régulier pendant la phase postprandiale de 300 min (à 60 min, 180 min et 300 min).
• Déterminer les effets sur la satiété subjective à 15, 30, 60 min et toutes les heures par la suite après consommation.

CONCEPTION ET PROCÉDURES

Les participants seront invités à effectuer une visite de dépistage/consentement et trois visites de test tout au long de leur participation à l'étude. Toutes les visites auront lieu dans un espace de recherche clinique situé au Center for Human Nutrition Studies (CHNS) de l'Utah State University.

Présélection téléphonique (semaine 1. Durée : 15 min) : les participants intéressés seront présélectionnés par téléphone, à l'aide d'une liste de questions scénarisées (voir pièce jointe) afin d'identifier les personnes susceptibles d'être éligibles pour participer à l'étude. Les candidats appropriés recevront ensuite un lien d'enquête REDCap pour répondre à des questions de sélection supplémentaires leur demandant plus de détails sur leur santé, leurs habitudes alimentaires et leurs habitudes de sommeil (voir les critères d'inclusion/exclusion). Seul le RMP minimum sera collecté pour déterminer l'éligibilité. Les réponses seront examinées par un membre de l'équipe d'étude (tous les membres de l'équipe d'étude auront suivi la formation CITI nécessaire) et les candidats potentiellement éligibles seront contactés pour planifier une visite de consentement/sélection. La présélection est mise en place pour confirmer que le participant répond à la plupart des critères d'inclusion/exclusion avant que le sujet ne soit programmé pour une réunion de consentement. Le dépistage par téléphone est donc effectué pour limiter le nombre de participants à la recherche inéligibles qui sont consentis/sélectionnés et qui pourraient facilement être exclus au moyen d'un dépistage par téléphone. Cela donnerait également aux participants intéressés la possibilité de poser des questions supplémentaires sur l'étude et de déterminer s'ils souhaitent aller de l'avant avec une visite de consentement/de dépistage. Cela limitera la charge de temps du sujet et du personnel de recherche.

Visite de consentement (semaine 1. Durée : 1 heure) : Cette visite peut être effectuée virtuellement via Zoom ou en personne au Center for Human Nutrition Studies (CHNS) de l'Utah State University. Les sujets potentiels assisteront à une séance de consentement menée par un membre qualifié du personnel de recherche pour présenter les détails de l'étude. Les participants intéressés compléteront le processus de consentement éclairé en privé avec le personnel de l'étude. Les enquêteurs accorderont jusqu'à 60 minutes aux sujets pour lire le consentement et poser des questions. Si un sujet veut plus de temps pour réfléchir à l'étude, cela sera autorisé. L'équipe de l'étude contactera le sujet trois jours après la visite de consentement initiale pour lui demander s'il a pris une décision. Aucune procédure d'étude n'aura lieu avant l'obtention du consentement écrit. Afin de minimiser la charge du sujet, les participants seront informés lors de l'écran téléphonique qu'ils ont la possibilité de combiner la visite de consentement avec leur visite de dépistage (voir ci-dessous). Si les participants souhaitent combiner les visites, ils sont informés qu'ils devront effectuer cette visite le matin après une nuit de jeûne de 12 heures.

Visite de dépistage (Semaine 1. Durée : 1 heure) : Cette visite aura lieu au Centre d'études sur la nutrition humaine (CHNS) et durera environ 1 heure. Les enquêteurs demandent aux participants de venir le matin après une nuit de jeûne de 12 heures. Au cours de cette visite, les procédures suivantes seront effectuées :

• Prise de sang : un phlébotomiste qualifié (le PI) prélèvera un échantillon de sang à jeun pour des analyses de sang de routine (voir le tableau 2 ci-dessous) afin de s'assurer que le participant est admissible à l'étude. À l'aide d'une petite aiguille, 12 ml de sang seront prélevés dans une veine de l'avant-bras ou de la main du participant. Des échantillons de sang seront envoyés à LabCorp pour être analysés pour l'HbA1C, le glucose, le panel métabolique de base (BMP) et le panel lipidique. Le sang des femmes en âge de procréer sera soumis à un test de grossesse (hCG) dans le cadre de cette prise de sang de dépistage. Cela se produira également par l'intermédiaire de LabCorp.
• Masse corporelle et taille. La taille (cm) sera mesurée sans chaussures. La masse corporelle (kg) sera mesurée sans chaussures, manteaux ou chandails. L'IMC sera calculé en masse corporelle (kg) / taille (m)2.
• Tension artérielle : une mesure de la pression artérielle sera prise à l'aide d'un tensiomètre automatisé au bras (Omron BP5250). Un total de trois mesures seront prises et la valeur moyenne de celles-ci sera collectée pour la caractérisation des participants.
• Questionnaires : Le participant recevra un journal alimentaire et de sommeil de trois jours à remplir pendant trois jours avant chacune des visites métaboliques décrites ci-dessous. Le participant recevra également un questionnaire de fréquence alimentaire une fois au début de l'étude, qui lui demandera à quelle fréquence il consomme des produits d'origine animale et s'il est l'un des suivants : "nourri à l'herbe, biologique, élevé en pâturage ou acheté sur un marché de producteurs". Cela nous donnera une indication de la consommation habituelle de produits animaux élevés au pâturage des participants. Le questionnaire de fréquence alimentaire qui sera utilisé est une version modifiée du Diet History Questionnaire III (NIH) avec une échelle ordinale à 5 points adaptée de Baudry et al. (2015) (voir pièce jointe). Le questionnaire examine les aliments et les boissons généralement consommés au cours de l'année écoulée et prend environ 30 minutes à remplir.

Visites métaboliques (semaines 2-4. Nombre de visites : 3. Durée : 7 heures chacune) : Ces trois visites dureront environ 7 heures chacune et auront lieu au Centre d'études sur la nutrition humaine (CHNS). Les visites seront espacées d'au moins 3 jours. Les participants sont tenus de jeûner pendant 12 heures avant de se présenter au laboratoire. Au cours de celle-ci, les participants effectueront les tâches suivantes :

• Consommation de viande : À l'aide d'un plan croisé aléatoire, les participants ingéreront 250 g (9 oz) d'un burger Impossible BurgerTM (végétal), un burger de bœuf nourri au grain (grain-fed), un burger de bœuf nourri à l'herbe (grass- nourris). La viande sera stockée sous forme de 9 oz. (250 g) de galettes dans des congélateurs alimentaires désignés (-40 ° C) dans la cuisine NDFS et décongelées pendant la nuit au réfrigérateur (4 ° C) avant l'arrivée du sujet le lendemain matin. La viande sera cuite sur une plaque chauffante dans la cuisine métabolique CHNS de chaque côté jusqu'à ce qu'un thermomètre à viande à lecture instantanée enregistre une température interne de 160 ° F (71 ° C). Les galettes seront alors immédiatement servies au participant. Les participants reçoivent une quantité standardisée d'eau (1,5 litre) à boire pendant la phase post-prandiale de 300 minutes. Il sera demandé aux participants de manger et de boire de l'eau à un rythme confortable mais d'essayer de finir en 30 min. Aucun autre aliment n'est autorisé à être consommé pendant la phase postprandiale de 300 minutes qui suit. Aucun autre liquide n'est autorisé à être consommé pendant cette période car cela interférerait avec notre protocole (voir la collecte d'urine ci-dessous). Les sujets doivent également rester assis sur une chaise pendant cette période et peuvent travailler/lire/regarder des divertissements sur leur propre appareil électronique. Les participants seront autorisés à se lever et à utiliser les toilettes ; cependant, les enquêteurs demanderont aux participants de rester sédentaires dans le cas contraire.
• Prélèvements sanguins : un cathéter intraveineux (IV) sera temporairement placé dans une veine de l'avant-bras ou de la main par un membre qualifié de l'équipe d'étude (le PI) pour recueillir des échantillons de sang répétés. Le cathéter restera viable par un lent goutte à goutte de solution saline. Les enquêteurs prélèveront quatre échantillons au total (10 ml chacun ; 40 ml ou 2 ½ cuillères à soupe) lors de chacune des trois visites métaboliques. Un échantillon sera prélevé juste avant que les participants ne mangent et trois autres échantillons seront prélevés à 60, 180 min et 300 min après avoir consommé le repas. Ces tirages seront effectués dans une salle privée des installations cliniques, dans un fauteuil inclinable en cuir. Les participants recevront leurs résultats de laboratoire clinique qui seront obtenus auprès de LabCorp. Les résultats des analyses de sang seront partagés avec les participants par e-mail crypté à l'aide d'un compte de messagerie USU.
• Collecte d'urine : Un échantillon d'urine de base sera prélevé avant la consommation de nourriture. Les participants sont invités à vider complètement leur vessie avant de consommer de la nourriture. Après la consommation de nourriture, toute l'urine sera recueillie dans une cruche d'urine (une bouteille de collecte d'urine de 3000 ml) pendant la phase postprandiale de 300 minutes pour étudier les métabolites dans l'urine. Toutes les collectes d'urine seront effectuées par le participant lui-même dans des toilettes privées.
• Échelle de satiété : Les participants sont invités à marquer une échelle de satiété validée à 30, 60, 90, 120 min, et toutes les heures par la suite jusqu'à 300 min pour évaluer la satiété subjective après la consommation de viande.

Contrôle de l'alimentation et de l'activité : les enquêteurs demanderont aux participants de maintenir leur régime alimentaire, leur activité physique et leur niveau de sommeil habituels. ). Les enquêteurs leur demanderont également de s'abstenir de boire de l'alcool et d'exercer une activité physique intense (course à pied, haltérophilie, etc.) pendant 2 jours avant chaque visite métabolique. Les journaux alimentaires et de sommeil donneront aux enquêteurs un aperçu si les facteurs liés au mode de vie menant à chaque visite étaient similaires et sont susceptibles de favoriser l'observance pour garantir des résultats de biomarqueurs robustes (cytokines inflammatoires et métabolomique). Les participants sont invités à reproduire autant que possible leurs journaux alimentaires de 3 jours et leur horaire de sommeil avant chaque visite. Il est également demandé aux participants de ne pas consommer de viande rouge ni de soja (ingrédient principal du burger végétal) la veille de chaque visite. Ceci est fait pour minimiser toute présence antérieure de viande rouge commune et de métabolites dérivés du soja dans l'urine.