腸内微生物叢を通るパルスの影響と生理活性化合物の生物学的利用能 (LEGUMINIBUS)

マメ科植物は、植物ベースのタンパク質、低血糖指数の炭水化物、繊維、ビタミン B 群、ミネラル、ポリフェノールを豊富に含む、その独特の栄養プロファイルで知られています。 タンパク質含有量とアミノ酸組成により、豆類を穀物と組み合わせると、肉やその派生物を効果的に置き換えることができます。 世界的な栄養ガイドラインでは食事性タンパク質の主要な供給源としてマメ科植物を推奨しているにもかかわらず、赤身肉および肉製品の消費量は依然として高く、公衆衛生に悪影響を及ぼす可能性があります。 実際、疫学的証拠は、長期にわたる赤身肉や加工肉の摂取量の増加は、死亡率、心血管疾患、結腸がん、2型糖尿病のリスクの上昇と関連していることを示しています。 さらに、最近の研究では、赤身肉とコリンの摂取量が多いと、腸内微生物叢の副産物であるトリメチルアミン-N-オキシド（TMAO）の濃度が高くなり、有害な心血管イベントの発生率が高くなることが示されています。 多くの研究研究は、植物ベースの食品の摂取が人間に健康上の利益をもたらすことを示しており、植物ベースの製品をより豊富に含む食事に向けて食習慣を修正するという国際ガイドラインの推奨を裏付けています。 さらに、疫学研究では、マメ科植物の摂取量の多さと冠状動脈性心疾患および結腸直腸腺腫の減少との間に関連性がある可能性を示していますが、心血管疾患に対するマメ科植物の保護的役割の証拠は、結果の不均一性および/または潜在的な交絡因子のためそれほど強力ではありません。 。 マメ科植物が心臓代謝の危険因子を軽減する能力は、臨床試験によるさまざまな科学的証拠によっても裏付けられています。 これらの研究は、マメ科植物の摂取が脂質プロファイル、グルコース代謝、血圧、体重、酸化ストレス、炎症状態にプラスの影響を与えることを示しています。

マメ科植物を定期的に摂取することの健康上の利点は認識されていますが、これらのプラスの効果を促進する根本的な生理学的メカニズムについての理解はまだ限られています。 イタリアで行われた観察研究では、赤身肉の消費を減らし、果物、野菜、豆類の摂取量を増やすことを重視する地中海食を忠実に守っている人は、腸内細菌叢が豊富であるという特徴を持っていることが実証され、この問題にいくらかの光が当てられました。繊維を分解する細菌のこと。 これらの人々は、糞便中の短鎖脂肪酸のレベルが高く、尿中の TMAO 濃度が低いことも示しています。 さらに、不健康なライフスタイルが原因で心血管疾患のリスクがある個人を対象に実施されたランダム化対照試験では、典型的な西洋式の食生活からより地中海風の食生活に移行すると、腸内で繊維を分解する細菌種の存在が増加することが明らかになりました。微生物叢。 この食事の変化はまた、炎症状態の改善に関連する循環微生物代謝産物の増加をもたらしました。 マメ科植物の栄養素の生物学的利用能を評価する包括的な in vivo 研究はまだ不足していますが、いくつかの臨床試験で腸内マイクロバイオームに対するマメ科植物の影響が調査されています。 それにもかかわらず、入手可能な文献は、マメ科植物が人間の微生物叢に影響を与える能力を持っていることを示しています。 ただし、微生物叢に対するマメ科植物の具体的な影響は研究によって大きく異なる可能性があり、これらの発見をすべての種類のマメ科植物に一般化することが困難であることに注意することが重要です。

この枠組みにおいて、本プロジェクトは、不健康な習慣や座りっぱなしのライフスタイルを持つ個人の心臓代謝の健康に対する、赤身の肉を豆類に置き換える（PulD）、または豆類と植物由来の肉代替品（PPD）を組み合わせた場合の効果の評価に焦点を当てます。腸内微生物群集の改変を介して。 さらに、炎症、酸化、免疫、ホルモンの状態の変化を評価することに主に焦点を当て、健康への影響を調査しようとしています。 この研究には、等カロリー・等タンパク質パルス食（PulD）と植物タンパク質食（PPD）による2か月間の食事介入の確立が含まれます。 介入中および介入後の詳細な宿主の表現型解析と腸内微生物叢のプロファイリングと組み合わせることで、植物性タンパク質（主に豆類）が豊富な食事と、心血管疾患のリスクが高い集団における腸内微生物叢の因果関係を評価することが可能になります（ CVD）。

この研究に参加する被験者の潜在的適格性は、募集前のアンケートを通じて評価されます。 これらのアンケートでは、ボランティアの個人データおよび社会人口統計データ、一般的な健康情報 (身体測定、健康状態、病歴、喫煙およびアルコール摂取習慣を含む)、食事頻度アンケート (FFQ) を使用した個人の食習慣の詳細、食事に関する情報が収集されます。 Three Factor Eating Questionnaire (TFEQ) による行動、および International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) による身体活動レベル。 PulD グループおよび PPD グループの被験者には、7 日間の食事日記のリコールによって確立された自身の食習慣に基づいて調製された個別の食事が割り当てられます。 習慣的な食事のエネルギー値と主要栄養素全体の組成は、PulD および PPD 介入中は変更されません。 ただし、肉を豆類に置き換えた結果として、炭水化物（食物繊維対デンプン）、食物脂肪（飽和対一/多価不飽和脂肪酸）、およびタンパク質（植物対動物）の組成の変更が適用されます（PulDグループ）。または豆類と植物ベースの肉代替品を組み合わせたもの（PPD グループ）。 対照被験者は、介入中に習慣的な食事 (HabD) を変更しません。 すべての被験者は、8 週間の介入期間中、身体活動レベルを変更しないことが要求されます。 遵守状況は、前週の食事摂取量と身体活動を評価するために、電話面接により 2 週間ごとに評価されます。 各介入時点 (ベースライン、4 週間、8 週間) で、栄養チェックのために、被験者は栄養分析の前の 1 週間に関する 7 日間の食事日記と食欲に関する関連アンケート (ビジュアル アナログ スケール、VAS) に記入します。 。 さらに、生体インピーダンス検査による血圧、体重、周囲径（ウエスト、ヒップ）、体組成の測定も行われます。 介入期間中、対象者は頻度を評価するために、国際身体活動アンケート（IPAQ）、生活の質（QoL）、うつ病、不安、ストレス（DASS）、キングスツールチャート（KSC）に関するアンケートに記入するよう求められます。 、体重、便の硬さ、および睡眠の質を評価するピッツバーグ睡眠品質指数（PSQI）を測定します。

メタボロミクスに基づいてコンプライアンスのさらなる分析が行われ、動物性/植物性タンパク質の摂取量を区別できるようになります。 メタボローム（食事と微生物の代謝の両方を反映することがよく知られている）も、バイオインフォマティクスとケモメトリクスの両方のアプローチを使用して、保護プロファイルまたはリスクプロファイルを特定するためにカテゴリー間で比較されます。 メタゲノムは、すでに発表されている画期的な研究で利用されている標準操作手順 (SOP) に従って分析されます。 あらかじめ定義された個体グループを比較することで、グループ内で存在量が異なる微生物遺伝子を同定できます。 さらに、共分散分析により、遺伝子は臨床的および栄養学的に興味深い連続変数（特定の食事成分の摂取、インスリン感受性など）と関連付けられます。 介入研究からの生理学的出力データ、メタゲノムおよびメタボロームプロファイルの連結データセットは、PulD または PPD への相対的な遵守に従って被験者を分類できる多変量解析 (PLS-DA) によって特徴のサブセットを予測するために使用されます。 このプロファイルは、介入に応じて特定の変化がないかマイクロバイオームを調査するために使用されます。

個々の TMAO レベルに対する PulD および/または PPD の影響を検出するために必要なサンプル サイズは、各治療グループの 24 人の参加者が十分な検出力 (α-誤差 0.05、パワー 80%)、TMAO レベルの最小 32% の変化を検出します。 さらに、以前の研究に従って変動を使用して空腹時総コレステロールの10％の変化を検出するには、26人の参加者のサンプルサイズが適切であると推定されています（Meslier et al.、2020）。 サンプル（糞便、静脈血、非酸性の 24 時間尿）は、ベースライン、食事療法開始後 4 週間、および 8 週間後に収集されます。