結腸のプロピオン酸塩、食欲、および減量 (ProAp)

食事と肥満:

肥満は世界中で蔓延している。 英国では、成人女性の 58% と成人男性の 65% が過体重または肥満であり (Health and Social Care Information Center 2014)、その割合が増加すると予想されています (Ng et al. 2014)。 主に慢性的な正のエネルギーバランスによって引き起こされる肥満は、2 型糖尿病および心血管疾患の発症、ならびにその後の罹患率および死亡率に寄与する既知の危険因子です (Kopelman 2007)。 急速に消費され、長期的な満腹感への影響が最小限に抑えられた精製された (繊維が枯渇した) 炭水化物を含む現在の西洋食の構成では、正のエネルギー バランスは避けられません (Cleave 1974; Heaton 1973)。

非消化性炭水化物:

食事の質と量は、過去 50 年間で劇的に変化しました。 そのうち、炭水化物が最も重要な変化を遂げています。加工されていない果物や野菜ベースの炭水化物から、より加工された穀物ベースのものまで (Cordain et al. 2005)。 疫学的研究は、結果として、祖先の食事は現代の食事より多量の非消化性炭水化物 (NDC) (15g/日未満と比較して 100g/日超) を含み、より消化しにくい無傷の細胞壁植物材料を含んでいることを示しています。塊茎、草、スゲなど (Eaton 2006)。 体重増加の増加と NDC 摂取量の減少との間に強い関連性が確立されています (Liu et al. 2003)。 さらに、NDC の摂取量を増やすと、動物 (So et al. 2007) およびヒト (Bouché et al. 2002) で満腹感が誘発され、体組成が改善されることが示されています。

減量における低カロリー高 NDC ダイエット エネルギー制限食を適用することは、肥満を治療するための最初のステップの 1 つです。 ただし、安静時のエネルギー消費の減少と除脂肪体重の減少により、体重維持期間中に体重が回復する可能性があります。 持続的な体重減少をもたらすために、特定の食品を栄養介入に含めることが調査されています (Abete et al. 2008)。 高繊維NDC食品を低カロリー食に追加すると、メタボリックシンドロームの発生率が低下し、食事順守が向上することが以前に示唆されていました（Hermana et al、2011）. 高繊維含有量と低グリセミック インデックス ダイエットを組み合わせることで、ミトコンドリアの酸化が増加し、満腹感が高まり、減量に有利に働きます。

プロピオン酸と FFAR2 受容体:

短鎖脂肪酸 (SCFA) の生成は、NDC 結腸発酵の主な副産物です (Pawlak et al. 2004)。 それらのうち、結腸のプロピオン酸は、結腸内で直接的に重要な役割を果たし、循環への吸収後に体系的に重要な役割を果たすことがわかった (Wong et al. 2006)。 遊離脂肪酸受容体 2 (以前はオーファン G 共役タンパク質受容体 43 として知られていました) は、プロピオン酸に対して高い親和性を持つことが発見されました (Brown et al. 2003)。 これは、遠位回腸および結腸 L-腸内分泌細胞 (Karaki et al. 2008)、脂肪細胞および特定の単球系統 (Hong et al. 2005) で発現します。

腸内ホルモンの放出と食欲調節におけるプロピオン酸の役割:

L-腸内分泌結腸細胞は、食物に反応して生理的に食欲不振の腸ホルモン (PYY および GLP-1) を分泌する役割を果たします。 これらのホルモンは、脳の食欲中枢に信号を送ることで満腹感を誘発することができます (Murphy & Bloom 2006)。 プロピオン酸誘導 FFAR2 活性化は、in vitro でこれらのホルモンの放出を引き起こすことがわかっています。 さらに、NDC の摂取は、動物のこれらのホルモンの放出を刺激し、その結果、食物の摂取が減少することがわかっています (Delzenne et al. 2005)。 プロピオン酸は、さらなる研究で同じ効果を再現することが示されており、プロピオン酸生産に対する食欲および腸ホルモンに対するNDCの有益な効果を所有していることを示唆しています.

短鎖脂肪酸エステル：

プロピオン酸の産生を促進する NDC を投与することは、長期間にわたってプロピオン酸のレベルを高める魅力的な方法です。 しかし、腸内微生物活動の変動性のため、結腸のプロピオン酸を増加させるために人間の食事に高比率 (≥ 35g/d) の食物繊維を投与しても、結腸または全身で同じ SCFA レベルを確実にまたは予測通りに提供することはできません (Cummings 1981)。 プロピオン酸の経口補給も別の方法ですが、残念ながらその血漿半減期が短く、嗜好性が低く、主な吸収が小腸で起こるという事実により、栄養補助食品としての使用が制限されます (Frost et al. 2003)。

新しいシステムが Douglas Morrison 博士 (スコットランド大学環境研究センター (SUERC)) によって開発されました。 プロピオン酸エステル (プロピオン酸エステル) に結合したエステルを有するイヌリン (フルクトースの β(2-1) 結合ポリマー) 担体のこの分子は、NDC の副作用を防ぎながら結腸のプロピオン酸を確実かつ再現性よく増加させることが実証されました (Chambers et al. 2015)。 . したがって、プロピオン酸は、キャリア分子であるイヌリンが結腸微生物叢によって発酵されたときにのみ放出されます。これは、摂取後 180 分であると推定されました。 (Chambers et al. 2014)。 チェンバース等。 (2015) は、10g のイヌリン-プロピオン酸エステル (IPE) が 2.4g のプロピオン酸を結腸に送達する能力を持っていることを示すことができました。従来の食物繊維補給による 60g/d のみ。 同じグループはまた、このサプリメントの急性投与が血漿 GLP-1 と PYY の増加と食物摂取の減少を引き起こした一方で、プロピオン酸エステルの長期 (24 週間) の補給が体重増加と腹部脂肪の発生を有意に減少させたことも実証しました。組織 (Chambers et al. 2014)。 興味深いことに、プロピオン酸エステルの摂取による副作用を報告した長期参加者はいなかった. したがって、結腸のプロピオン酸を増やすことは、体重と糖尿病の危険因子を管理するための魅力的な戦略の 1 つです。

現在のプロトコルは、プロピオン酸エステルが制限食と共役して食欲と減量に与える影響を調査することを目的としています。