Indagare sulla consegna ottimale di propionato al colon utilizzando l'etichettatura di isotopi stabili

Il ruolo degli SCFA nella regolazione dell'appetito: è stato dimostrato che gli SCFA stimolano la produzione di PYY e GLP-1 in modelli animali e le fibre alimentari, di cui gli SCFA sono i principali prodotti finali, inducono la regolazione dell'appetito negli esseri umani. Tuttavia, le prove a sostegno del fatto che le fibre alimentari inducano la regolazione dell'appetito negli esseri umani sono molto deboli a causa della difficoltà nel controllare gli studi con un'assunzione di fibre molto elevata. In un recente progetto finanziato nell'ambito dell'iniziativa BBSRC DRINC (BB/H004815/1), abbiamo la prima prova diretta che gli SCFA possono regolare direttamente l'appetito negli esseri umani. Prima di questo studio, al fine di ottenere una produzione di SCFA a un livello sufficientemente alto da indurre effetti di regolazione dell'appetito, sono necessarie quantità molto elevate di fibre alimentari (>25 g/giorno e fino a 40 g/giorno), e il rispetto delle diete ricche di fibre è scarso a causa degli effetti collaterali gastrointestinali. Inoltre, l'integrazione di diete miste ad alto contenuto di fibre non aumenta in modo prevedibile o affidabile la produzione di SCFA nel colon o i livelli circolanti di SCFA in tutte le popolazioni umane a causa della variabilità dell'attività microbica intestinale. Infine, gli SCFA somministrati per via orale non sono appetibili e vengono rapidamente assorbiti nell'intestino tenue dove le cellule L sono sparse. Nei nostri studi fino ad oggi ci siamo concentrati sul propionato SCFA perché ha la più alta affinità per i recettori ed è un prodotto finale del metabolismo nel microbiota e quindi sembra l'obiettivo ovvio da manipolare per studiare gli effetti degli SCFA sulla regolazione dell'appetito. Per superare i livelli sgradevolmente elevati di fibra dietetica fermentescibile necessari per aumentare significativamente i livelli di propionato nel colon e l'imprevedibilità nella produzione degli SCFA risultanti, abbiamo sviluppato e testato un nuovo sistema di somministrazione mirato al rilascio di quantità in grammi di propionato nel colon prossimale . Stimiamo che il nostro sistema di somministrazione possa portare a un aumento di 2-8 volte del propionato nel colon, un livello molto difficile da raggiungere alimentando una dieta mista di fibre fermentescibili. Questo livello di produzione di propionato potrebbe essere stato osservato nelle diete ancestrali e in alcune parti dell'Africa rurale dove l'assunzione di fibre alimentari è molto elevata. Abbiamo anche dimostrato che il sistema di rilascio aumenta i livelli plasmatici di propionato, riduce l'assunzione di cibo in studi acuti sull'appetito e in uno studio a lungo termine (24 settimane), effetti positivi sull'assunzione di cibo, composizione corporea, omeostasi del glucosio, lipidi circolanti, colesterolo e fegato sono stati osservati la funzionalità, il grasso epatico e viscerale e la gestione del peso. Tuttavia, in questi studi abbiamo pragmaticamente scelto una preparazione che potesse essere prodotta su larga scala. La quantità di propionato rilasciato può essere variata, il che di per sé può influenzare la velocità e la quantità di propionato rilasciato. Per un ingrediente, con il potenziale per essere incorporato in un'ampia varietà di prodotti alimentari, desideriamo ora studiare la preparazione ottimale del sistema di consegna che fornisce la dose massima di propionato nella minor quantità di materiale.

Abbiamo in programma di utilizzare metodologie di etichettatura degli isotopi stabili e non invasive per determinare la biodisponibilità del propionato da una gamma di preparazioni del sistema di rilascio, al fine di determinare la preparazione ottimale per fornire il propionato massimo al colon prossimale.