Impatti sulla salute della selezione sostenibile degli ingredienti nell'industria alimentare e delle bevande - STUDIO DI PROTEINE ALTERNATIVE

Sfondo

Recenti prove scientifiche suggeriscono che le diete in gran parte basate su alimenti vegetali, come le diete vegetariane ben bilanciate, hanno il potenziale per migliorare la salute, in contrasto con le diete prevalentemente a base di carne. Tuttavia, molti consumatori potrebbero non voler escludere la carne dalla dieta, nonostante gli attuali consigli di ridurre, in particolare, la carne lavorata. Un modo per raggiungere questo obiettivo è aumentare il consumo di componenti proteiche di origine vegetale nella dieta.

Facendo un confronto del contenuto nutrizionale delle piante ad alto contenuto proteico (es. quelli con > 20 g di proteine/100 g di peso secco), sono state identificate diverse fonti candidate. In particolare appartengono alla famiglia delle Fabaceae e comprendono i legumi (piselli, fave, semi di lupino) e alcune specie di fagioli comuni. Le specie di famiglie vegetali diverse dalle Fabaceae hanno generalmente meno proteine. Un'eccezione è rappresentata dai semi di canapa (famiglia delle Cannabaceae), che possono avere un contenuto proteico di circa 40 g di proteine/100 g di peso secco, sono una fonte di fibre e hanno un profilo favorevole di acidi grassi e aminoacidi. Altre famiglie di interesse sono le specie Amaranthaceae (Quinoa), Polygonaceae (Grano saraceno) e Poaceae (Grano, Orzo e Avena). Il contenuto proteico di queste colture di pseudocereali e cereali varia da 12 a 20 g di proteine/100 g di peso secco. Sebbene abbiano un contenuto proteico inferiore rispetto alle specie Fabaceae, sono generalmente ricche di fibre e di conseguenza forniranno ulteriori benefici a una dieta a base vegetale ad alto contenuto proteico.

Secondo lo Scottish Health Survey (2009), quasi i due terzi degli uomini (66,3%) e circa la metà delle donne (58,4%) erano in sovrappeso. L'obesità è un importante fattore di rischio per la sindrome metabolica, che è legata a condizioni come il diabete mellito di tipo II (T2DM). Avere una ridotta tolleranza al glucosio raddoppia la possibilità di morbilità e mortalità per malattie cardiovascolari (CVD). La CVD è la principale causa di morte e rappresenta ogni anno quasi il 30% dei decessi in tutto il mondo. Studi clinici hanno dimostrato che il consumo regolare di legumi può ridurre i livelli ematici di colesterolo totale e lipoproteine ​​a bassa densità (LDL).

La recente meta-analisi di studi randomizzati controllati fornisce la prova più forte fino ad oggi che il consumo di legumi non di soia abbassa il colesterolo totale e LDL sierico e, quindi, può ridurre il rischio di CVD. Mangiare legumi regolarmente può anche ridurre il rischio di CVD attraverso effetti favorevoli sulla pressione sanguigna, sulla glicemia e sui livelli di insulina e soddisfacendo la fame e aiutando a gestire il peso corporeo. Una maggiore assunzione di legumi è stata associata a un indice di massa corporea (BMI) inferiore, pressione sanguigna, colesterolo totale sierico (TC) e una minore incidenza di diabete di tipo 2, rispetto a una minore assunzione di legumi. Oltre a raggiungere l'equilibrio energetico e migliorare la dieta generale, l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) raccomanda alle persone di aumentare il consumo di legumi (legumi), verdure, cereali integrali e noci per prevenire l'obesità. Non sembrano esserci effetti differenziali delle proteine ​​dei piselli rispetto ad altre proteine ​​della carne e del latte se somministrate a quantità simili come pre-carico.

Tecnicamente una noce, il seme di canapa contiene in genere oltre il 30% di olio e circa il 25% di proteine, con notevoli quantità di fibre alimentari, vitamine e minerali. Le due proteine ​​principali nei semi di canapa sono l'edestina e l'albumina (le proteine ​​di riserva di alta qualità sono facilmente digeribili e contengono quantità nutrizionalmente significative di tutti gli amminoacidi essenziali); Il seme di canapa ha livelli eccezionalmente elevati dell'amminoacido arginina. I semi di canapa sono un'ottima fonte di nutrimento ed è stato usato per trattare vari disturbi per migliaia di anni nella medicina tradizionale. Anche gli studi sugli animali e solo pochi studi sull'uomo (sull'olio di semi di canapa) concordano sul fatto che i semi di canapa hanno proprietà benefiche per la salute; supportato dai risultati delle analisi nutrizionali del seme, dell'olio e della farina di semi. Essendo una ricca fonte di acidi grassi polinsaturi e proteine ​​che contengono tutti gli amminoacidi essenziali in quantità sufficienti dal punto di vista nutrizionale, come dettagliato dalla FAO/OMS (Organizzazione per l'alimentazione e l'agricoltura delle Nazioni Unite/Organizzazione mondiale della sanità) requisiti suggeriti per neonati o bambini. Le proteine ​​della canapa hanno un punteggio di aminoacidi corretto per la digeribilità delle proteine ​​(PDCAAS) uguale o superiore a quello di alcuni cereali, altra frutta a guscio e alcuni legumi. I semi di canapa, oltre al loro valore nutritivo, hanno dimostrato benefici per la salute, tra cui l'abbassamento del colesterolo e l'ipertensione.

Il grano saraceno ha attirato una crescente attenzione da parte degli scienziati dell'alimentazione per i suoi potenziali effetti benefici nelle malattie croniche. All'inizio degli anni '70 furono dimostrate per la prima volta le proprietà nutritive del grano saraceno. Sono stati segnalati gli effetti di riduzione del colesterolo degli estratti proteici di grano saraceno nei ratti con diete arricchite di colesterolo.

Sono state condotte molte ricerche sulle funzionalità e proprietà delle proteine ​​del grano saraceno e di altre sostanze fitochimiche nei semi di grano saraceno. Tra questi, i più promettenti sono i flavoni, i flavonoidi, i fitosteroli, le fagopirine e le proteine ​​leganti la tiamina. Le proteine ​​del grano saraceno hanno composizioni aminoacidiche uniche Esperimenti, sia su modelli animali che con studi sull'uomo, hanno rivelato che la farina di grano saraceno può migliorare il diabete di tipo 2, l'obesità, l'ipertensione, l'ipercolesterolemia e la stitichezza.

Per l'elemento di scienze sociali del progetto, lo studio proposto impiegherà metodi di ricerca qualitativa che sottolineano l'importanza della conoscenza "professionista" e dell'esperienza soggettiva dei partecipanti alla ricerca. Nel campo della ricerca sulla nutrizione, i metodi e le tecniche qualitative rimangono ancora relativamente rari. Ciò è in parte dovuto allo status privilegiato della ricerca quantitativa, ma anche a causa della lunghezza del tempo e della quantità di impegno necessari per ogni studio qualitativo e del piccolo pool di ricercatori qualificati in questo campo. Poiché gli sforzi di ricerca qualitativa richiedono che i ricercatori cerchino di capire le persone ei contesti sociali e culturali in cui vivono dal punto di vista dei partecipanti, questo tipo di conoscenza può contribuire molto alla nostra comprensione del perché le persone mangiano quello che fanno. Ai fini di questo studio, i metodi qualitativi miglioreranno la nostra comprensione dell'accettabilità, per i consumatori scozzesi, di alimenti a base di proteine ​​vegetali sostenibili. Ci dirà anche molto su qualsiasi barriera esistente all'assorbimento di tali alimenti, dal punto di vista del consumatore.

Lavoro pianificato per lo studio

Dal punto di vista della salute è essenziale stabilire la biodisponibilità e il metabolismo delle proteine ​​vegetali e di altri costituenti della dieta nell'uomo. Alcuni metaboliti vengono assorbiti precocemente nel tratto gastrointestinale, mentre altri vengono trasportati nel colon dove vengono ampiamente metabolizzati dal microbiota intestinale. In questo studio acuto, caratterizzeremo i metaboliti bioattivi presenti nei campioni di urina e plasma ottenuti. Questo informerà sulla loro disponibilità alla circolazione sistemica, nonché sui loro profili di escrezione. Utilizzeremo analisi quantitative mirate utilizzando sia LC-MS che GC-MS che forniranno l'identità dei metaboliti e le loro concentrazioni in vivo. Ci concentreremo sui metaboliti che sono considerati avere un impatto sulla salute umana. I principali metaboliti analizzati saranno quelli prodotti dalla via dei fenilpropanoidi ei prodotti del metabolismo delle proteine ​​e dei carboidrati. Questi includeranno derivati ​​e metaboliti dei fenoli semplici, acidi benzoici, acidi fenolici, acidi fenilacetici, acidi fenilpropionici, acidi fenilpiruvici, acidi fenillattici, acidi mandellici, dimeri fenolici, acetofenoni, benzaldeidi, cinnamaldeidi, alcoli benzilici, alcoli cinnamilici, indoli, isoflavoni , cumarine, calconi, flavanoni, flavoni, flavonoli, antocianidine. Abbiamo anche dimostrato che molti di questi composti sono bioattivi e presentano attività antiossidante e antinfiammatoria a concentrazioni in vivo. Questi studi forniranno importanti informazioni sulla biodisponibilità e sul metabolismo, ma ci permetteranno anche di correlare gli indici con i biomarcatori della salute. In questo studio esamineremo anche l'effetto di diverse fonti proteiche sugli effetti post-prandiali, le risposte endocrine (ad es. livelli di PYY (peptide YY)) e livelli di fame. L'assunzione di energia per ogni volontario sarà misurata dopo il pranzo (ad libitum) il giorno dell'intervento. Verranno valutate le opinioni dei volontari e l'accettabilità verso diete ricche di proteine ​​vegetali. Alcuni componenti dei legumi possono contribuire al controllo del peso inibendo l'assorbimento intestinale dei carboidrati e di altri nutrienti che producono energia come le proteine. La correlazione dei profili metabolici con i biomarcatori della salute fornirà informazioni che verranno inserite nella pratica agricola per ottimizzare le strategie di miglioramento genetico delle colture per i benefici sulla salute umana.

Per quanto riguarda la componente di scienze sociali del progetto, verranno utilizzate interviste semi-strutturate in profondità. Il termine "semi-strutturato" riflette la flessibilità intrinseca degli approcci all'intervista qualitativa, che spesso utilizzano un promemoria o una guida all'intervista piuttosto che un programma formale. Inoltre, è probabile che la forma e il contenuto delle domande di ricerca varino, in risposta a ogni particolare contesto di intervista. Questo tipo di design integrato può rafforzare la ricerca qualitativa grazie alla sua attenzione al contesto.

Tutte le interviste saranno registrate digitalmente e integralmente trascritte. Le tecniche analitiche qualitative applicate cercheranno ed esamineranno i temi ei modelli di significato all'interno dei tipi di dati generati da questa modalità di ricerca. Le interviste e le conversazioni che si svolgono come parte dell'indagine qualitativa genereranno risposte, percezioni, opinioni e così via dai partecipanti alla ricerca. Questi possono essere intesi come costitutivi di un "discorso" (o insieme di idee) derivato dal focus dell'indagine che si presta particolarmente bene all'analisi tematica. I temi sono derivati ​​dal processo noto come "codifica" (o etichettatura) di specifici blocchi di testo secondo le idee che sembrano rappresentare. Questo lavoro interpretativo comporta la creazione di temi analitici da parte del ricercatore ed è particolarmente utile per riunire la prospettiva "interna" o "emica" derivata dalla conoscenza e dall'esperienza del partecipante alla ricerca, con la prospettiva "estranea" o "etica" del ricercatore e la relativa letteratura. I modelli nei dati vengono quindi identificati attraverso il lavoro intellettuale di riunire componenti o frammenti di idee, percezioni o esperienze che potrebbero essere prive di significato se considerate isolatamente. Il ricercatore impegnato nell'analisi tematica cerca di capire come diverse idee o componenti si incastrano in modo significativo, al fine di produrre un resoconto analitico coerente.

L'analisi sarà convalidata facendo riferimento alla letteratura pertinente, che può supportare (o contrastare) le inferenze tratte dal ricercatore. L'intreccio dei risultati della ricerca con la letteratura di ricerca esistente contribuirà a rafforzare il resoconto interpretativo fornito dal ricercatore. Anche i partecipanti alla ricerca saranno coinvolti in questo processo in quanto si cercherà il loro feedback sui modelli emergenti. Questo processo di controllo dei membri sarà condotto nel corso di ogni colloquio. Attraverso un quadro analitico che si concentra sul discorso e riconosce l'importanza delle prospettive e delle esperienze dei partecipanti, l'analisi presenterà un'esplorazione contestualizzata dei modi in cui i consumatori percepiscono le proteine ​​vegetali come alternative o integratori alla carne.