Studio sulla tollerabilità della cellodestrina (CELLDEX)

Le cellodestrine sono oligosaccaridi a catena piccola, non assorbibili, prodotti dall'idrolisi incompleta della cellulosa insolubile. Come altri oligosaccaridi sfuggono alla digestione nell'intestino tenue poiché l'intestino umano manca degli enzimi necessari per idrolizzare i legami β formati tra le unità dei monosaccaridi. Tuttavia, i Bifidobacterium nel cieco-colon possiedono gli enzimi β-fruttosidasi e β-galattosidasi che sono necessari per scomporre le catene di carboidrati nei loro zuccheri costituenti, questo serve ai batteri fornendo energia per la proliferazione e produce anche gas (idrogeno, anidride carbonica, e metano, che sono metabolicamente inutili per l'ospite) e acidi grassi a catena corta (SCFA). Questa scomposizione fornisce un'energia disponibile stimata in 1,5-2kcal/g, in confronto il carboidrato digeribile produce 4kcal/g di energia disponibile.

La prevalenza del sovrappeso e dell'obesità è un problema crescente nel mondo sviluppato e la riduzione dell'apporto energetico rimane al centro dei principali trattamenti per l'obesità. Per questo motivo c'è un interesse nell'identificare gli ingredienti alimentari che combatteranno il consumo eccessivo dietetico. Sostituendo alcuni dei carboidrati digeribili con oligosaccaridi non digeribili potrebbe essere possibile ridurre il carico calorico del cibo di circa 2 kcal/g di carboidrati, mantenendo comunque il gusto e la "sensazione in bocca" di questi prodotti a ridotto contenuto calorico. Ulteriori vantaggi dell'uso di oligosaccaridi non digeribili contro il consumo eccessivo dietetico includono il contributo che questi composti potrebbero avere sulla riduzione dell'appetito e sull'assunzione volontaria di cibo, che potrebbe migliorare ulteriormente la regolazione dell'assunzione di energia. Gli oligosaccaridi possono aumentare la sazietà aumentando la massa, rallentando lo svuotamento gastrico o aumentando la produzione di Peptide-yy (PYY) e Glucagon like peptide-1 (GLP-1). Quest'ultimo è stato dimostrato in vitro, dove il butirrato, uno degli SCFA prodotti nella scomposizione degli oligosaccaridi, ha aumentato la produzione di PYY e proglucagone nelle cellule epiteliali di ratto. Poco lavoro è stato fatto sui potenziali effetti degli oligosaccaridi sull'appetito. e la valutazione degli effetti sull'appetito e del potenziale di regolazione energetica della cellodestrina negli esseri umani è ancora più limitata. Tuttavia, prima che possano essere effettuati studi per indagare su questo, è importante valutare eventuali disturbi gastrointestinali che possono verificarsi alle dosi necessarie.

La raccomandazione per l'assunzione totale di fibre è di 18 g/giorno nel Regno Unito (Regno Unito), sebbene l'assunzione media effettiva nel Regno Unito sia inferiore a questa, con una media di 13-15 g/giorno. Non è noto quale sia l'assunzione giornaliera media di oligosaccaridi nel Regno Unito o se gli oligosaccaridi siano inclusi nelle stime di fibre totali. Tuttavia, poiché non vengono digeriti nell'intestino tenue, possono avere un effetto lassativo, aumentando la facilità e/o la frequenza della lassazione e un'assunzione eccessiva può causare diarrea e altri sintomi gastrointestinali come flatulenza, gonfiore e disturbi addominali. I sintomi di intolleranza possono essere dovuti all'effetto osmotico e/o alla fermentazione; l'effetto osmotico può causare dolori addominali e infine diarrea se viene superata la capacità del colon di assorbire acqua. Inoltre, la fermentazione produce gas che possono anche indurre dolori addominali, gonfiore e flatulenza eccessiva. La tolleranza degli oligosaccaridi non digeribili è generalmente molto buona, sebbene la soglia di tolleranza dipenda dal tipo di oligosaccaride, dai tempi di consumo (ad esempio dopo il digiuno o dopo un pasto) e anche da fattori individuali come capacità di assorbimento, modelli di motilità, risposte del colon e sensibilità intestinale. Il polidestrosio è risultato tollerato a dosi di 50 g/giorno, l'amido resistente ha una tollerabilità simile a dosi accettabili di 45 g/giorno, mentre il consumo di galatto-oligosaccaridi superiore a 20 g/giorno e il consumo di frutto-oligosaccaridi superiore a 40 g/giorno sono stati segnalato per causare diarrea.

L'obiettivo è indagare inizialmente se la cellodestrina induce sintomi gastrointestinali in una coorte britannica di uomini e donne sani e in quale misura. Queste informazioni possono quindi essere utilizzate per informare i futuri volontari sui rischi relativi di sviluppare questi problemi gastrointestinali e sulla gravità dei sintomi riscontrati. Sarà condotto uno studio pilota descrittivo. Saranno reclutati dodici individui sani (6 maschi e 6 femmine, 18-40 anni, con un BMI compreso tra 18 e 30 kg/m2). Le persone interessate contatteranno gli investigatori e riceveranno una copia del foglio informativo prima di partecipare a uno screening medico. Durante lo screening medico verrà fornita una spiegazione completa dello studio e ottenuto il consenso informato. Verrà somministrato un questionario di screening medico, verranno effettuate le misurazioni della pressione arteriosa e verrà prelevato un campione di sangue di 10 ml tramite prelievo venoso da parte di personale adeguatamente qualificato (analizzato per emocromo, urea ed elettroliti). Se idoneo, i partecipanti parteciperanno al laboratorio per un massimo di 4 visite e per fornire un campione fecale (per la valutazione del microbiota) prima di partecipare alla prima visita di studio. I partecipanti arriveranno al laboratorio intorno alle 8 del mattino, a digiuno dalla mezzanotte della sera prima, e completeranno quindi una serie di questionari sull'appetito e sui sintomi gastrointestinali. Verrà chiesto loro di svuotare la vescica e verrà avviata una raccolta delle urine delle 24 ore. Dopo aver riposato su un letto d'ospedale per 15 minuti, verrà posizionata una cannula per il prelievo di sangue. Il partecipante consumerà quindi 10, 20, 30 o 50 g di Cellodextrin in una bevanda milkshake. Ripeteranno i questionari ogni 30 minuti per 180 minuti con 1 ml di sangue prelevato dalla cannula ogni 15 minuti in questo periodo. La cannula verrà quindi rimossa e verrà somministrato uno spuntino standard per stimolare la motilità intestinale e i questionari (come prima) saranno completati dopo 210 e 240 minuti. Verrà fornito un pranzo a base di sandwich a basso contenuto di fibre a 240 minuti e durante le 2 ore successive verranno somministrati questionari ogni 30 minuti e poi di nuovo a 420 e 480 minuti. Ai partecipanti verrà fornito un diario della dieta e dei sintomi da completare nel resto della giornata e nelle successive 48 ore dopo ogni visita di studio. I moduli di feedback verranno somministrati se un partecipante si ritira o completa lo studio. Ulteriori campioni fecali saranno raccolti tra le 24 e le 48 ore dopo il consumo della dose da 30 e 50 g.