Composti naturali per ridurre i nitriti nei prodotti a base di carne (PHYTOME)
Composti naturali per ridurre i nitriti nei prodotti a base di carne: PHYTOME
Il progetto PHYTOME (Phytochemicals to reduce nitrite in meat products) è un importante progetto di ricerca cofinanziato dall'Unione Europea (UE) che mira a sviluppare prodotti a base di carne innovativi in cui l'additivo alimentare nitrito è stato sostituito da composti naturali provenienti da frutta e verdura. Questi composti biologicamente attivi, noti anche come sostanze fitochimiche, sono noti per contribuire a migliorare la salute dell'intestino e vengono aggiunti alla carne come estratti naturali.
In un certo numero di prodotti a base di carne, durante la lavorazione della carne verranno aggiunte combinazioni accuratamente selezionate di antiossidanti naturali e altri composti biologicamente attivi presenti in verdure, frutta ed estratti naturali come caffè e tè. Alcuni di questi composti possiedono un'attività antimicrobica che consente loro di sostituire il nitrito, mentre altri possiedono un colore rosso naturale che può contribuire all'aspetto desiderato dei prodotti. Inoltre, alcuni di questi composti sono noti per proteggere le cellule del colon dagli effetti dannosi degli agenti cancerogeni che possono formarsi nell'intestino crasso dopo il consumo di carne.
Il progetto PHYTOME svilupperà nuove tecnologie per introdurre gli estratti naturali durante la lavorazione in diversi tipi di prodotti a base di carne. Queste tecniche garantiranno una buona qualità sensoriale del prodotto e la sicurezza microbiologica. Una volta che queste tecniche saranno sviluppate e ottimizzate su scala di laboratorio, il nuovo tipo di prodotti sarà prodotto su scala industriale. Gli effetti di promozione della salute di questi prodotti saranno valutati in uno studio di intervento dietetico umano con volontari sani. Dopo il consumo di una dieta completamente controllata con quantità relativamente elevate dei tradizionali prodotti a base di carne o prodotti prodotti seguendo il nuovo concetto, le feci e il materiale del colon saranno raccolti e studiati per i marcatori del rischio di cancro del colon-retto. Queste indagini saranno condotte in stretta collaborazione con istituti di ricerca nel Regno Unito, in Belgio, in Italia e in Grecia e si avvarranno delle più recenti tecniche di genomica disponibili.
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
- Integratore alimentare: Prodotto a base di carne lavorata
- Integratore alimentare: Lavaggio della carne bianca
- Integratore alimentare: Prodotti a base di carne lavorata arricchiti con composti naturali
- Integratore alimentare: Acqua potabile contenente nitrati fino al livello di assunzione giornaliera accettabile (DGA = 3,7 mg/kg di peso corporeo) in combinazione con 300 grammi di carne lavorata, carne bianca o carne lavorata arricchita con composti naturali
Descrizione dettagliata
Fondamento logico:
Lo scopo di questo progetto è quello di sviluppare nuove tecnologie di lavorazione della carne, che portino a prodotti a base di carne innovativi che hanno nitriti bassi o assenti e che hanno dimostrato di contribuire a migliorare la salute umana. Ciò sarà ottenuto introducendo miscele accuratamente selezionate di composti biologicamente originati da estratti vegetali naturali. I nuovi prodotti a base di carne saranno valutati in uno studio di intervento sulla dieta umana per stabilire il loro effetto positivo sui marcatori di rischio di cancro nei tessuti del colon utilizzando le più recenti tecniche di genomica disponibili.
Obbiettivo:
Questo progetto mira a valutare l'impatto sulla salute dei prodotti a base di carne a basso contenuto di nitriti di nuova concezione utilizzando marcatori genomici in uno studio di intervento sulla dieta umana.
Disegno dello studio:
Questo studio ha un disegno incrociato con solo volontari sani. Ad ogni partecipante verrà chiesto di donare un campione di orinatoio, feci e sangue e di sottoporsi a endoscopia dopo ogni periodo di intervento. Tutte le analisi saranno effettuate separatamente per ciascun gruppo di studio per esaminare gli effetti complessivi dei livelli di nitriti nella carne.
Popolazione studiata:
Tutti i soggetti saranno reclutati dall'Università di Maastricht (UM) nella provincia del Limburgo, nei Paesi Bassi, utilizzando annunci sui giornali locali e altri media. I soggetti sani di entrambi i sessi saranno selezionati in base a criteri di inclusione predefiniti (BMI: 18-25; > 18 anni) e assegnati in modo casuale a uno dei diversi gruppi sperimentali.
Intervento (se applicabile):
I soggetti riceveranno una dieta completamente controllata con 3 diversi tipi di prodotti a base di carne secondo il disegno dello studio, con livelli normali, bassi o senza aggiunta di nitriti. Dopo ciascuno dei tre periodi di intervento di 15 giorni (300 grammi di carne al giorno), sangue, urina, saliva, collutorio e feci saranno prelevati e conservati in modo appropriato presso UM per successive analisi. Inoltre, le biopsie del colon verranno prelevate dal dipartimento di medicina interna (UM) o presso l'ospedale di Sittard durante un esame endoscopico. Per valutare l'impatto del nitrato nell'acqua potabile sui processi di nitrosazione endogena in combinazione con l'assunzione di carne rossa trasformata, ci sarà un periodo di intervento extra di 7 giorni in cui ai volontari verrà chiesto di consumare acqua potabile con alti livelli di nitrati secondo il livello giornaliero accettabile Livello di assunzione (DGA: 3,7 mg/kg di peso corporeo) in combinazione con 300 grammi di carne rossa lavorata al giorno. Anche dopo questo periodo di intervento verrà chiesto ai volontari di raccogliere un campione di sangue e saliva e campioni di urine e feci delle 24 ore. Inoltre, le biopsie del colon verranno prelevate dal dipartimento di medicina interna (UM) o presso l'ospedale di Sittard durante un esame endoscopico.
Principali parametri/endpoint dello studio:
- Formazione di N-nitrosocomposti in campioni umani di feci e urine
- Rivelare le differenze nei marcatori trascrittomici ed epigenomici dopo il consumo di prodotti a base di carne arricchiti con composti naturali. Questi marcatori possono essere interpretati come un indicatore di ridotto rischio di cancro.
- Correlare i cambiamenti dell'espressione genica ai cambiamenti negli endpoint genotossici (danni al DNA, riduzione dei composti N-nitroso (NOC)) per rivelare i processi molecolari coinvolti nella riduzione del rischio di cancro. L'identificazione di percorsi molecolari cruciali nel processo cancerogeno dimostrerà un'associazione causale tra cambiamenti nella dieta e marcatori di rischio cancerogeno.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Fase
- Fase 1
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
-
-
(Click To Select US State)
-
Maastricht, (Click To Select US State), Olanda, 6200MD
- Toxicogenomics
-
-
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Sessi ammissibili allo studio
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Sano con un indice di massa corporea (BMI) compreso tra 18 e 25, maschio o femmina
- Tra i 18 e i 70 anni
Criteri di esclusione:
- Abuso di alcol fino a 6 mesi prima della partecipazione a questa ricerca
- Aberrazioni attuali o insufficienza di reni, fegato, intestino, cuore o polmoni
- Presenza attuale di infiammazione persistente nell'intestino o nel fegato
- Aberrazioni endocrine o metaboliche in atto
- Anemia o infezione in corso
- Infezione da HIV o epatite
- Uso di antibiotici e altri farmaci negli ultimi 3 mesi
- Attuali fumatori
- Vegetariani
- Donne incinte
- Partecipanti ad altri studi di intervento durante questo periodo di intervento.
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Prevenzione
- Assegnazione: Randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione parallela
- Mascheramento: Separare
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
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Sperimentale: Normali livelli di nitriti
I prodotti a base di carne trasformata arricchiti con composti naturali conterranno normali livelli di nitriti.
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300 grammi al giorno per 2 settimane
300 grammi al giorno per 2 settimane
300 grammi al giorno per 2 settimane
3,7 mg di nitrato/kg di peso corporeo al giorno più 300 grammi di carne per 1 settimana
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Sperimentale: Livelli ridotti di nitriti
I prodotti a base di carne trasformata arricchiti con composti naturali conterranno livelli ridotti di nitriti
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300 grammi al giorno per 2 settimane
300 grammi al giorno per 2 settimane
300 grammi al giorno per 2 settimane
3,7 mg di nitrato/kg di peso corporeo al giorno più 300 grammi di carne per 1 settimana
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Variazione dei livelli di composti N-nitroso (NOC) nelle feci e nelle urine misurati come composti nitroso totali apparenti (ATNC) tra i livelli basali all'inizio dell'intervento e ogni periodo di intervento
Lasso di tempo: Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane e a 7 settimane
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Il livello fecale e urinario di NOC è misurato come composti nitrosi totali apparenti (ATNC) e utilizzato come indicatore della nitrosazione endogena del colon.
È noto che aumenta in modo significativo seguendo diete rigorosamente controllate ad alto contenuto di carne rossa o lavorata.
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Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane e a 7 settimane
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Variazione delle analisi dell'espressione genica dell'intero genoma nelle biopsie del colon e nel sangue tra i livelli basali e ciascun periodo di intervento (trascrittomica)
Lasso di tempo: Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane e a 6 settimane
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Le biopsie del colon e il sangue saranno analizzati per le risposte trascrittomiche ai cambiamenti dietetici.
Ciò fornirà informazioni sui cambiamenti dell'espressione genica nell'epitelio del colon che potrebbero essere collegati ad altri parametri come i livelli fecali di NOC.
Ciò identificherà anche i percorsi molecolari che possono collegare la composizione della dieta ai processi coinvolti nello sviluppo del cancro.
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Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane e a 6 settimane
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Variazione dei livelli urinari di nitrato e creatina tra i livelli basali all'inizio dell'intervento e ogni periodo di intervento.
Lasso di tempo: Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane e a 7 settimane
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I campioni di urina (0,25 mL) saranno analizzati per nitrato e creatinina urinaria.
Le concentrazioni di nitrati (ng/ml) saranno divise per le concentrazioni di creatinina (mg/100 ml) per adattarsi all'idratazione variabile dei partecipanti.
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Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane e a 7 settimane
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Genotipizzazione del DNA
Lasso di tempo: Alla base
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Verrà prelevato sangue che verrà utilizzato per la genotipizzazione di polimorfismi a singolo nucleotide associati a stress ossidativo, biotrasformazione e riparazione del DNA.
Ciò fornirà informazioni sulla relazione tra variazioni genetiche legate ad altri parametri testati come i livelli fecali di NOC.
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Alla base
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Variazione delle analisi di metilazione del DNA del DNA isolato da biopsie del colon e sangue (epigenetica) tra i livelli basali all'inizio dell'intervento e ogni periodo di intervento
Lasso di tempo: Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane
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Le biopsie del colon e il sangue saranno analizzati per le risposte epigenomiche ai cambiamenti dietetici.
Ciò fornirà informazioni sui geni di cui è cambiato lo stato di metilazione del DNA che potrebbe spiegare il loro cambiamento nell'espressione genica.
I cambiamenti epigenetici ei cambiamenti dell'espressione genica saranno integrati durante le analisi.
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Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane
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Variazione dell'attività enzimatica della nitrato reduttasi nella saliva tra i livelli basali all'inizio dell'intervento e ogni periodo di intervento
Lasso di tempo: Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane e a 7 settimane
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I microrganismi presenti nella bocca sono in grado di convertire i nitrati in nitriti ed è stato stimato che circa il 70% dei nitriti ingeriti si forma in questo modo.
Gli interventi dietetici contenenti nitrato hanno dimostrato di influenzare l'attività dell'enzima nitrato reduttasi.
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Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane e a 7 settimane
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Variazione del microbioma nei campioni fecali e nella saliva tra i livelli basali all'inizio dell'intervento e ogni periodo di intervento
Lasso di tempo: Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane e a 7 settimane
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Sia la saliva che i campioni fecali saranno utilizzati per l'estrazione del DNA e le successive analisi.
Il microbioma è sensibile ai cambiamenti dietetici e la sua composizione può alterarsi a causa delle diverse esposizioni.
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Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane e a 7 settimane
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Altre misure di risultato
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Variazione della genotossicità dell'acqua fecale tra i livelli basali all'inizio dell'intervento e ogni periodo di intervento
Lasso di tempo: Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane
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L'acqua fecale può essere preparata dalla materia fecale dopo di che verrà eseguita un'esposizione a breve termine di una linea cellulare del colon in vitro.
Il danno al DNA sarà successivamente valutato mediante il test di elettroforesi su gel a singola cellula alcalina o il test della cometa.
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Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane
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Variazione di O6-CMG nelle biopsie del colon tra i livelli basali all'inizio dell'intervento e ogni periodo di intervento
Lasso di tempo: Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane
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L'O6-CMG è un addotto mutageno del DNA che deriva dall'esposizione a derivati della glicina nitrosata e ha un particolare potenziale come marcatore biologico della carbossimetilazione del DNA perché non sembra essere riparato dall'O6-alchilguaninaalchiltransferasi.
In precedenza è stato riscontrato che l'O6-CMG aumenta a seguito di una dieta ricca di carne rossa.
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Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane
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Variazione di O6-MeG nelle biopsie del colon tra i livelli basali all'inizio dell'intervento e ogni periodo di intervento
Lasso di tempo: Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane
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L'esposizione a determinati NOC provoca la formazione di addotti O6-MeG.
Gli addotti del DNA O6-MeG sono anche mutageni e spesso è stato dimostrato che si verificano nel tessuto CRC umano.
I campioni saranno analizzati presso la National Hellenic Research Foundation (NHRF; Grecia) utilizzando un metodo ELISA descritto da Georgiadis et al.
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Al basale, a 2 settimane, a 4 settimane, a 6 settimane
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
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