Flavonoidi, esercizio fisico, fenoli derivati ​​dall'intestino

Disegno della ricerca: i partecipanti allo studio (N = 85) verranno inseriti nello studio e randomizzati ai gruppi di supplementi di flavonoidi o placebo per 2 settimane, con questi due gruppi indipendenti eseguiti in parallelo (con N = 80 previsti per completare con successo tutte le fasi dello studio) . Gli integratori saranno somministrati in doppio cieco sotto forma di capsule. I partecipanti allo studio riferiranno alla struttura di ricerca per il test e l'orientamento di base, quindi prima dello studio e dopo l'integrazione di 2 settimane, e poi di nuovo 24 ore dopo. Verranno raccolti quattro campioni di sangue come mostrato nella figura (pre e post-integrazione, post-esercizio/riposo e 24 ore post-esercizio/riposo). Quando riferiranno al laboratorio dopo l'integrazione di 2 settimane, i partecipanti allo studio saranno randomizzati a sedersi o camminare a passo svelto su tapis roulant per 45 minuti. Verrà incluso un gruppo di confronto di 20 corridori che ingeriscono il supplemento di flavonoidi e corrono 2,5 ore in laboratorio per consentire un confronto tra sforzo moderato e intenso (e per fornire dati pilota per uno studio futuro). Test di riferimento: da una a due settimane prima dell'inizio dello studio, i partecipanti allo studio (camminatori e corridori) riceveranno un orientamento allo studio e quindi forniranno il consenso volontario. Verranno fornite istruzioni per la registrazione di tutti gli alimenti e le bevande assunti nei registri alimentari di 3 giorni (giovedì, venerdì e sabato prima dell'inizio dell'integrazione). Le storie demografiche e formative saranno acquisite con questionari. Saranno misurati altezza, peso corporeo e percentuale di grasso corporeo (scala di impedenza bioelettrica seca Medical Body Composition Analyzer 514, Hannover, MD). Il VO2max sarà valutato utilizzando il protocollo del tapis roulant di Bruce, con il consumo di ossigeno e la ventilazione continuamente monitorati utilizzando il sistema metabolico Cosmed CPET.

Visita di laboratorio pre-integrazione: il primo giorno dello studio, i partecipanti (camminatori e corridori) torneranno al laboratorio a digiuno (9 o più ore senza cibo o bevande diverse dall'acqua). I campioni di sangue verranno prelevati da una vena antecubitale con soggetti in posizione seduta. Ai partecipanti (camminatori) verrà fornita una fornitura di 2 settimane di capsule di flavonoidi o placebo organizzate in vassoi di integratori per facilitare la conformità. Ai corridori verrà fornita una fornitura di 2 settimane di capsule di flavonoidi. Il record alimentare di 3 giorni verrà esaminato e raccolto dal team di ricerca e analizzato per il contenuto di nutrienti e flavonoidi utilizzando il Food Processor v. 11.1 (ESHA Research, Salem, OR). Ogni alimento/bevanda sarà valutato per macro e micronutrienti, flavonoidi totali e subtotali per ciascuna delle sei sottoclassi di flavonoidi e due singoli valori di flavonoidi (quercetina, EGCG). Durante il periodo di 2 giorni prima della visita n. 3 al laboratorio e durante l'intera giornata che include la visita n. 3, ai partecipanti verrà chiesto di evitare cibi e bevande contenenti sucralosio (Splenda) e mannitolo. Per evitare sucralosio e mannitolo, ai partecipanti verrà chiesto di controllare gli elenchi degli ingredienti per bibite dietetiche, yogurt e altri latticini, snack, gomme da masticare e caramelle, prodotti a basso contenuto di zucchero, dentifricio e collutorio.

Visite di laboratorio post-integrazione:

Dopo il periodo di integrazione di 2 settimane, i partecipanti (camminatori e corridori) torneranno al laboratorio in uno stato di digiuno notturno (lo stesso giorno della settimana della visita di laboratorio pre-integrazione).

I partecipanti consegneranno il vassoio degli integratori per verificare la conformità con l'ingestione delle capsule. Verrà prelevato un campione di sangue. I partecipanti (camminatori) saranno randomizzati a sedersi per 45 minuti in laboratorio o a camminare a passo svelto per 45 minuti su un tapis roulant graduato al 5% al ​​60% VO2max (con monitoraggio metabolico durante i primi 5 minuti, e poi a 15, 30, e 45 minuti) utilizzando il carrello metabolico Cosmed CPET. I corridori correranno al 70% del VO2max su un tapis roulant non graduato per 2,5 ore, con misurazioni metaboliche effettuate ogni 30 minuti. L'acqua sarà data ad libitum per tutti i partecipanti, senza altre bevande o alimenti consentiti. Appena prima delle sessioni di laboratorio seduti o in cammino e della corsa di 2,5 ore, i partecipanti consumeranno una soluzione da 150 ml contenente 1 g di saccarosio, 1 g di lattulosio, 0,5 g di L-ramnosio, 1 g di eritritolo, 1 g di sucralosio, 0,5 g di mannitolo .

L'urina sarà raccolta in contenitori di plastica per 24 h in due frazioni separate: 0-5 h e 5-24 h. Non sarà consentito mangiare o bere (tranne l'acqua del rubinetto) durante la prima raccolta delle urine delle 5 ore. I partecipanti torneranno la mattina successiva a digiuno notturno, forniranno un campione di sangue e consegneranno campioni di urina.

Linee guida per la raccolta delle urine ai soggetti:

• Dovresti raccogliere ogni goccia di urina durante ogni periodo di raccolta (5 ore dall'inizio dell'esercizio, e poi la seconda raccolta fino al mattino successivo o da 5 a 24 ore dall'inizio dell'esercizio). Non importa quanta o poca urina venga emessa ogni volta, purché venga raccolta ogni goccia.
• Raccogliere ogni goccia di urina durante il giorno e la notte nelle due bottiglie di raccolta (0-5 ore, 5-24 ore, a partire dall'inizio della sessione di test da sforzo di laboratorio). Conservare le bottiglie in frigorifero. Assicurati di raccogliere l'eventuale urina emessa durante i movimenti intestinali.
• Terminare raccogliendo la prima urina emessa la mattina successiva, aggiungendola al flacone di raccolta. Porta con te in laboratorio entrambi i flaconi per la raccolta delle urine (ad esempio, la mattina dopo la sessione di esercizi quando fornirai il campione di sangue finale).

Supplemento di flavonoidi: le capsule di supplemento e placebo saranno preparate da Reoxcyn Innovation Group LLC (Salt Lake City, UT). (VEDERE le informazioni sull'integrazione nel file allegato). Gli ingredienti saranno gli stessi testati nella sperimentazione comunitaria: vitamina C (come ascorbil palmitato) (Green Wave Ingredients, La Mirada, CA), estratto di frutti di mirtillo selvatico (25% di antociani totali) (FutureCeuticals, Momence, IL), tè verde estratto di foglie (50% EGCG) (Watson Industries, Inc., Pomona, CA), quercetina aglicone (Novel Ingredients, East Hanover, NJ), caffeina (Creative Compounds, Scott City, MO) e acidi grassi omega 3 (Novotech Nutraceuticals , Ventura, California). Gli ingredienti e gli eccipienti del riempimento della capsula includono Nu-Flow 70R (dalle bucce di riso), tapioca dalla radice di manioca, silice di bambù naturale, radice di marshmallow. Le capsule di placebo conterranno solo gli ingredienti di riempimento e gli eccipienti (senza i principi attivi). La dose giornaliera per i deambulatori sarà di 2 flavonoidi o 2 capsule di placebo. Due capsule di flavonoidi forniscono 329 mg di flavonoidi (la media degli adulti americani, a seconda dello studio, è di 240 mg al giorno). La dose giornaliera per i corridori sarà di 4 capsule di flavonoidi (658 mg di flavonoidi). Ai partecipanti verrà fornita una fornitura di 2 settimane delle capsule di flavonoidi o placebo, con istruzioni su come consumare giornalmente in dosi divise (1 con colazione e 1 con pranzo, o il doppio di tale quantità per i corridori). I partecipanti allo studio potranno aggiungere una capsula extra al giorno per aumentare il consumo se mancano uno o due giorni di assunzione del supplemento. I partecipanti allo studio ingeriranno 2 capsule (4 per i corridori) subito dopo aver fornito il campione di sangue durante la sessione di laboratorio di camminata/riposo (o corsa).

LE CAPSULE SUPPLEMENTARI saranno TESTATE per il contenuto di flavonoidi prima e dopo lo studio dalla Dott.ssa Mary Ann Lila (NCSU, Plants for Human Health Institute, NCRC).

Analisi metabolomica mirata:

I metaboliti fenolici derivati ​​​​dall'intestino saranno purificati dal plasma mediante SPE utilizzando una piattaforma automatizzata e un protocollo SPE interno a 96 pozzetti (60 mg, 3 mL; Phenomenex) per l'estrazione di 100 μL di tessuto. Tutti gli analiti sono stati precedentemente ottimizzati per efficienze di estrazione comprese tra l'80 e il 100% di recuperi con CV≤10%. Gli estratti saranno separati e quantificati mediante cromatografia liquida tandem-MS/MS utilizzando metodologie precedentemente pubblicate e validate. In breve, l'analisi HPLC-ESI-MS/MS verrà eseguita utilizzando uno SCIEX UPLC accoppiato 6500 + MS/MS-QTRAP™ dotato di una sorgente Turbo-V a ionizzazione elettrospray (ESI) (sangue e metaboliti fecali), con campioni iniettati su un La colonna Kinetex PFP e il gradiente di fase mobile erano costituiti da acido formico allo 0,1% (v/v) in acqua (A) e acido formico allo 0,1% (v/v) in acetonitrile (B) e un tempo di separazione di 24 minuti. Il protocollo di analisi del metabolita mirato è stato ottimizzato e convalidato per rilevare più di 200 analiti che sono quantificati rispetto a standard commerciali e sintetici autentici nella nostra libreria, con coniugati putativi di fase II identificati utilizzando il profilo di frammentazione che coinvolge 3-5 transizioni uniche. Ciò comporta la scansione di oltre 1000 transizioni corrispondenti a coniugati di solfato, glucuronide, metile e glicina. Questa metodologia SMRM è stata precedentemente ottimizzata per il trattamento con Rexocyn e fornisce un metodo significativamente più sensibile rispetto alle tradizionali procedure di scansione MRM (Multiple Reaction Monitoring), in quanto consente di monitorare un numero maggiore di transizioni per unità di tempo, oltre a consentire un'analisi unica dipendente dal composto parametri da utilizzare per ciascun analita, con conseguente maggiore sensibilità. Infine, i metaboliti saranno confermati sulla base del tempo di ritenzione (utilizzando standard autentici e sintetizzati ove possibile) e tre o più transizioni ioniche precursore-prodotto. Per l'analisi dei flavonoidi verranno utilizzate curve di calibrazione a matrice a sette punti comprese tra 0 e 10 μM o tra 0 e 50 μM per l'analisi dei metaboliti fenolici.

Permeabilità intestinale, urina Lattulosio/Rhamnose:

Le concentrazioni di zucchero nelle urine saranno determinate mediante cromatografia liquida ad alta pressione. Il saccarosio nelle urine delle 0-5 ore, il rapporto lattulosio/ramnosio (L/R) nelle urine delle 0-5 ore e il rapporto sucralosio/eritritolo (S/E) nelle urine delle 5-24 ore saranno utilizzati come indicatori di gastroduodenale , permeabilità dell'intestino tenue e crasso, rispettivamente.