Impatto della carne bovina sui metaboliti e sull'infiammazione

L'approccio per questo studio è quello di arruolare una popolazione di individui sani (n=10; 5 uomini e 5 donne) in uno studio incrociato in doppio cieco, a due bracci (alimentazione biologica e alimentazione convenzionale), randomizzato, in cui ogni singolo partecipante funge da controllo per confrontare le risposte degli acidi biliari sierici postprandiali tra i pasti a base di bistecca, uno che è nutrito con erba biologica (OGF) e l'altro alimentato convenzionalmente (CONVF). I partecipanti consumeranno una bistecca da 6 once grigliata a 158 ° F, la temperatura raccomandata dall'USDA. Il disegno incrociato randomizzato con metà dei partecipanti che iniziano nel braccio OGF e l'altra metà che inizia nel braccio CONVF eliminerà i potenziali effetti dell'ordine. Verrà creata la randomizzazione a blocchi con 2 blocchi (per un totale di 5 per blocco). Il fatto che ogni persona serva come proprio controllo in una sperimentazione incrociata eliminerà l'influenza della variazione interindividuale. Il team MSU Nutrition Research ha una vasta esperienza con i protocolli di test postprandiali e la manipolazione dietetica e utilizzerà questa esperienza per eseguire il protocollo proposto con un'appropriata standardizzazione pre-test, uniformità della preparazione dei pasti, tempi precisi della raccolta del sangue e procedure stabilite per l'elaborazione e l'analisi campioni di sangue. Gli acidi biliari, comprese tutte le forme primarie e secondarie, saranno analizzati da campioni raccolti prima del pasto ea intervalli di 30 minuti per 4 ore dopo il pasto. Verranno utilizzati metodi consolidati presso la MSU Proteomics, Metabolomics, and Mass Spectrometry Facility per confrontare gli acidi biliari totali e individuali tra le condizioni OGF e CONVF.

Procedure:

Durante la Visita 1, i partecipanti saranno sottoposti a consenso informato, verrà chiesto di completare una serie di questionari scritti e misurazioni antropometriche. Ci sarà un periodo di rodaggio minimo di 72 appena prima della Visita 2, durante il quale ai partecipanti verrà chiesto di seguire determinate linee guida dietetiche, come l'assenza di carne rossa. La seconda (Visita 2) e la terza (Visita 3) dureranno circa 5 ore ciascuna e includeranno ciascuna un totale di 9 prelievi di sangue attraverso un catetere di campionamento, con ogni prelievo di sangue che raccoglie circa 2-3 cucchiaini di sangue. Il sangue verrà prelevato prima di un pasto di bistecca fornito, quindi ogni trenta minuti per 4 ore dopo il consumo del pasto. Ci sono un minimo di 72 ore tra le visite 1 e 2 e 7 giorni tra le visite 2 e 3. Durante questo periodo minimo di 72 ore e 7 giorni, ai partecipanti verrà chiesto di seguire le istruzioni dietetiche e di attività fisica fornite. Inoltre, ai partecipanti verrà chiesto di completare un questionario sulla storia della dieta di un mese e un richiamo dietetico di 24 ore.

Intervento dietetico: uno specialista in scienze della carne selezionerà e preparerà le bistecche che verranno date ai partecipanti. Ai partecipanti verrà chiesto di consumare un pasto di bistecca di manzo da 6 once, cucinato a 158 ° F che è OGF o CONVF, ma sarà codificato ed etichettato per garantire l'accecamento.

La cinetica (misure nel tempo) e la metabolomica non mirata e mirata (una tecnica analitica avanzata per misurare migliaia di molecole in un singolo campione) saranno utilizzate come strumento per differenziare i potenziali impatti sulla salute dei test dei pasti separati per studiare l'influenza dell'erba organica- manzo nutrito rispetto al consumo di manzo alimentato convenzionalmente sulle risposte a digiuno e postprandiali in adulti sani. I ricercatori si aspettano di identificare una serie di differenze metaboliche tra i campioni di carne bovina e identificheranno gli impatti noti di tali differenze sulla salute per fornire un confronto sostanziale e fornire una base per la ricerca futura.

Analisi metabolomica e lipidomica: quando tutti i campioni sono stati raccolti, i campioni di siero verranno scongelati e verrà estratta una frazione di metabolita. Dopo l'estrazione, i campioni saranno esplorati mediante spettrometria di massa. Una prima analisi mirata si concentrerà su acidi biliari, lipidi e amminoacidi. Gli analiti mirati saranno quantificati utilizzando curve standard e le concentrazioni risultanti saranno confrontate utilizzando diversi strumenti di analisi statistica. I campioni di metaboliti saranno analizzati utilizzando un Waters Synapt G2Si QTOF (Waters Corporation). Questo strumento ha capacità di mobilità ionica e può differenziare composti strettamente correlati, come gli acidi biliari, in miscele complesse in base alla loro area della sezione trasversale e massa. L'elevata sensibilità e la varietà delle modalità di scansione rendono Synapt QTOF la scelta ottimale per l'analisi non mirata di campioni biologici complessi.

Analisi dietetica: questo studio utilizzerà la versione più recente (2018) del Diet History Questionnaire (DHQ III) basato sul web, un questionario sulla frequenza alimentare progettato per adulti di età pari o superiore a 19 anni, sviluppato dal personale del Risk Factor Monitoring and Methods Branch ( RFMMB) del NIH National Cancer Institute. Gli output di DHQ III includono costituenti di carboidrati, carotenoidi e tocoferoli, costituenti dietetici da integratori, grassi, acidi grassi e colesterolo, macronutrienti ed energia, minerali, costituenti proteici e vitamine sono costituenti dietetici e gruppi di alimenti disponibili nei file di output di DHQ III . Inoltre, il consumo dietetico acuto sarà determinato utilizzando il questionario ASA24® (Automated Self-Administered 24 ore) gratuito basato sul web.