Studio clinico sull'amido resistente nel miglioramento della stitichezza

Il microbiota intestinale umano è una delle comunità microbiche più dense sulla terra, comprendente comunità microbiche altamente diversificate, che forniscono funzioni metaboliche, immunitarie e protettive e svolgono un ruolo vitale nella salute umana. La microflora gastrointestinale è influenzata da molti fattori, tra cui la genetica, la fisiologia dell’ospite (età dell’ospite, malattia, stress, ecc.) e fattori ambientali, come le condizioni di vita e l’uso di farmaci. Allo stesso tempo, la dieta è considerata un fattore ambientale chiave che media la composizione della microflora gastrointestinale e la funzione metabolica. Considerando la difficoltà di essere digeriti e assorbiti dall'organismo umano, i probiotici possono entrare nel tratto intestinale attraverso il tubo digerente, così da migliorare la microecologia intestinale e favorire il metabolismo dei lipidi, delle proteine ​​e dei minerali.

Gli alimenti ricchi di amido antidigeribile hanno molte funzioni, come il controllo del peso corporeo, la riduzione dei lipidi e degli zuccheri nel sangue, la regolazione della flora intestinale e così via, che hanno attirato l'interesse di molti studiosi e sono diventati negli ultimi tempi un nuovo campo di ricerca alimentare internazionale. anni. L'amido resistente (RS) è la parte anti-digestione dell'amido polisaccaridico composto. In base alle condizioni di resistenza all'idrolisi enzimatica e alla fonte di amido, l'amido resistente digeribile è stato principalmente suddiviso in quattro tipi, vale a dire RS1, RS2, RS3 e RS4. Dalla causa della resistenza, RS1 e RS2 hanno una resistenza naturale all'amilasi e la resistenza può scomparire dopo la gelatinizzazione, mentre la resistenza di RS3 e RS4 si forma dalla trasformazione dell'amido nel processo di lavorazione o produzione alimentare. RS1 può coesistere con RS2 o RS3 nello stesso tipo di cibo e l'esistenza di RS4 può aumentare l'assunzione di cibo di RS3.

Solo una piccola parte dell'amido digeribile può essere digerita e assorbita nell'intestino tenue, garantendo un tasso di utilizzo del glucosio molto basso. Quando la maggior parte dei restanti componenti non digeriti entrano nel colon, vengono fermentati dalla microflora intestinale, producendo principalmente acidi grassi a catena corta (SCFA): acetato, propionato e butirrato. Sebbene sia l’acetato che il propionato abbiano effetti sulla salute, si ritiene che il butirrato migliori la salute ed è l’SCFA con il maggiore aumento nell’assunzione di RS. Il butirrato svolge un ruolo importante nella salute intestinale umana, compresa la riduzione dell’infiammazione, la riduzione del rischio di cancro al colon e il miglioramento della funzione della barriera intestinale. In vivo e in vitro, la dieta a base di amido resistente e il butirrato hanno aumentato significativamente la proporzione di neuroni intermuscolari immunoreattivi ChAT, i neuroni intestinali hanno espresso il trasportatore dell'acido monocarbossilico 2 (MCT2), una piccola interferenza con l'RNA ha silenziato MCT2 e ha impedito l'aumento indotto dal butirrato nella proporzione di ChAT neuroni immunoreattivi. Butirrato e tricostatina An hanno aumentato l'acetilazione dell'istone H3 nei neuroni intestinali. Gli inibitori della via del segnale Src possono bloccare l'effetto del butirrato. La dieta a base di amido resistente ha aumentato il trasporto del colon e il butirrato ha aumentato la contrazione mediata dal colinergico dei muscoli circolari del colon in vitro. Sebbene l’RS abbia dimostrato di essere una delle fibre migliori per aumentare i livelli di butirrato nella popolazione, è chiaro che non tutti possono ottenere gli stessi benefici e alcune persone non rispondono all’integrazione di RS. Ciò suggerisce che le differenze nella microflora individuale svolgono un ruolo importante nel determinare l’esito del consumo di RS e dobbiamo esplorare più a fondo il meccanismo della digestione di RS e come porta alla produzione di butirrato. Inoltre, è necessario fare di più per comprendere gli effetti sulla salute che potrebbero essere influenzati dal consumo di RS oltre i livelli di butirrato.

A causa della struttura complessa dell'RS, sono necessari alcuni batteri per avviare la degradazione di questo materiale semicristallino. R. bromii e Bifidobacterium juvenis sono gli unici microrganismi intestinali umani conosciuti con capacità di degradazione della RS.

R. bromii ha ricevuto attenzione per il suo ruolo come specie chiave per il metabolismo della RS, per l’alimentazione e/o per consentire ad altri membri del microbioma intestinale di accedere a questo substrato. L'enzima che rompe l'amido di R. bromii ha una struttura organizzativa unica e forma un complesso multienzimatico, che è attaccato alla superficie cellulare attraverso la proteina dell'impalcatura nei fibrinosomi attraverso la proteina di adesione e i moduli dockerina, quindi è chiamato amilasoma. Questo sistema è stato trovato in una varietà di rumenococco umano e la struttura enzimatica chiave del suo amilasoma è altamente conservata in tutti i ceppi. Nonostante la sua incredibile capacità di degradare la RS, R. bromii in sé non sembra surclassare o dominare altre specie, ma piuttosto ha uno scopo benefico incrociando altre specie rilasciando zuccheri e acetato di diversa lunghezza. Uno studio ha rilevato che il butirrato fecale medio è aumentato del 50% dopo il trattamento con fecola di patate (RS2), ma un ulteriore esame delle risposte individuali ha rivelato cambiamenti diversi nel butirrato. Uno studio di follow-up condotto dallo stesso gruppo ha rilevato che quelli con una maggiore abbondanza di R. bromii nel loro microbiota avevano maggiori probabilità di avere una risposta più elevata del butirrato all’amido di patate, suggerendo che per aumentare è necessaria la giusta combinazione di batteri primari degradanti e amido resistente produzione di butirrato.

La stitichezza è uno dei disturbi gastrointestinali (GI) più comuni nella pratica clinica, con circa l’11-20% degli adulti in tutto il mondo che soffrono di stitichezza. Clinicamente, la frequenza della defecazione è ridotta, oppure la defecazione è faticosa, ostruita, difficile e le feci sono secche e difficili da risolvere, fenomeno chiamato stitichezza [16]. Clinicamente, la stitichezza refrattaria è difficile da trattare e l’eccessivo affidamento ai lassativi spesso porta a squilibrio idrico ed elettrolitico, disfunzioni gastrointestinali, melanosi del colon, rilassamento dello sfintere anale e altri problemi, e porta anche al cancro del colon-retto, al diabete, all’anoressia nervosa e altre complicazioni in alcuni casi. Pertanto, è molto importante trovare un farmaco lassativo o una dieta sicura ed efficace per migliorare e alleviare i sintomi della stitichezza. L’effetto di promozione della salute dell’amido resistente è dovuto principalmente ai grassi a catena corta e al gas prodotti dalla fermentazione microbica nel colon, e il suo ruolo nella prevenzione del cancro del colon-retto e di alcune malattie croniche legate all’alimentazione è più forte della fibra alimentare e può efficacemente superare l'odore sgradevole, la consistenza ruvida, la scarsa qualità e altri inconvenienti degli alimenti arricchiti con fibre alimentari. Dal punto di vista dell'analisi dei dati della ricerca, le risorse alimentari naturali, sicure, "medicina e cibo", come le fibre alimentari, svolgono un ruolo molto importante nella salute umana. Ha un importante valore di applicazione industriale e ampie prospettive di sviluppo del mercato, apre un nuovo campo di ricerca sugli alimenti funzionali e compensa gli svantaggi della fibra alimentare tradizionale.

Nella nostra precedente analisi, i microrganismi delle feci di 20 pazienti affetti da stitichezza e di 20 persone sane erano risultati molto diversi nella struttura. L'analisi delle differenze ha indicato che il Ruminococcus era abbondante nelle persone sane. È stato stabilito un modello di classificazione di AUROC0.967 utilizzando l'algoritmo Lasso e le caratteristiche importanti del modello di classificazione erano le seguenti: Ruminococcus è la caratteristica con il peso più elevato. SPINGO nota che il genere Ruminococcus contiene specie in cui R. bromii ha la più alta abbondanza relativa. Una ricerca di dati dal database GMrepo ha rivelato che i Ruminococcus sono stati trovati in 28.796 studi, appartenenti a 93 fenotipi. A questi fenotipi appartenevano un totale di 40.795 analisi valide. L'abbondanza relativa di Ruminococcus nelle persone sane è significativamente più alta di quella delle persone stitiche, e l'abbondanza relativa di R. bromii nelle persone sane è significativamente più alta di quella delle persone stitiche. L’abbondanza relativa di Ruminococcus nelle persone sane era significativamente più alta di quella nelle persone stitiche. Pertanto, lo scopo di questo studio clinico è integrare l'amido resistente nei pazienti affetti da stitichezza e (1) osservare se i sintomi dei pazienti affetti da stitichezza migliorano; (2) Analizzare i cambiamenti dei microbi intestinali nei pazienti con stitichezza; (3) Verificare se l'abbondanza relativa di R. bromii aumenta e analizzare la correlazione tra l'abbondanza relativa di R. bromii nell'intestino e il miglioramento dei sintomi di stitichezza nei pazienti affetti da stitichezza.

Lo studio era uno studio controllato non randomizzato senza gruppo placebo e ha arruolato 30 pazienti con costipazione funzionale diagnosticata dai medici. Viene utilizzato un questionario per capire se i sintomi dei pazienti affetti da stitichezza sono migliorati. Allo stesso tempo, vengono raccolti campioni di feci per l'analisi di sequenziamento del metagenoma per studiare i cambiamenti dei microbi intestinali dei pazienti prima e dopo l'intervento con amido resistente. Particolare attenzione viene prestata all'eventuale aumento dell'abbondanza relativa di R. bromii.

Questo studio non richiede annunci di reclutamento e i soggetti vengono reclutati su base completamente volontaria. I possibili rischi durante l'esperimento vengono spiegati ai soggetti e il consenso informato viene firmato dopo che hanno accettato di partecipare allo studio. I volontari che hanno accettato di partecipare all'esperimento sono stati intervistati tramite questionario per ottenere la loro salute intestinale e altre condizioni di salute, e selezionati secondo i criteri di selezione degli oggetti di ricerca e i criteri di esclusione di cui sopra. I campioni raccolti vengono nominati in base al numero e le informazioni personali del soggetto non verranno divulgate. L'identità dei soggetti è stata tenuta segreta durante tutto lo studio ed erano visibili solo il numero e il fenotipo della malattia. I soggetti possono ritirarsi dallo studio in qualsiasi momento.

In questo studio verranno analizzate la composizione e la struttura della flora intestinale dei soggetti, i quali potranno tenersi aggiornati sui progressi del test e dell'analisi e ottenere i propri dati rilevanti.

L'amido resistente utilizzato in questo studio (HiMaize260) è prodotto da Ingredion. L'amido resistente HI-MAIZE®260 è una fibra alimentare derivata dall'amido di mais ad alto contenuto di amilosio brevettato da Ingredion che migliora il contenuto nutrizionale degli alimenti di tutti i giorni come pane bianco, muffin, biscotti, torte e pasta.

Lo standard HI-MAIZE®260 è GB31637-2016, che è conforme agli standard nazionali per la sicurezza alimentare. L'amido resistente HI-MAIZE®260 contiene circa il 53% di amido resistente (fibra alimentare) e il 40% di amido digeribile e può essere facilmente aggiunto alle formulazioni standard sostituendo parzialmente la farina semplice. Inoltre, poiché l'amido resistente HI-MAIZE®260 contiene meno calorie della farina, migliora il contenuto nutrizionale degli alimenti.