결장 프로피오네이트, 식욕 및 체중 감소 (ProAp)

식단과 비만:

비만은 전 세계적으로 전염병 비율에 도달했습니다. 영국에서는 성인 여성의 58%와 성인 남성의 65%가 과체중이거나 비만이며(Health and Social Care Information Center 2014) 비율이 증가할 것으로 예상됩니다(Ng et al. 2014). 주로 만성적인 양의 에너지 균형에 의해 발생하는 비만은 제2형 당뇨병 및 심혈관 질환의 발병과 그에 따른 이환율 및 사망에 기여하는 알려진 위험 요소입니다(Kopelman 2007). 긍정적인 에너지 균형은 정제된(섬유질이 고갈된) 탄수화물을 포함하고 빠르게 소비되고 장기적인 포만감에 최소한의 영향을 미치는 현재 서양식 식단 구성으로 불가피합니다(Cleave 1974; Heaton 1973).

비소화성 탄수화물:

식단의 질과 양은 지난 50년 동안 극적으로 변했습니다. 그 중 탄수화물이 가장 큰 변화를 보입니다. 가공되지 않은 과일 및 채소 기반 탄수화물에서 보다 가공된 곡물 기반 탄수화물까지(Cordain et al. 2005). 역학 연구에 따르면 조상의 식단은 현대식 식단보다 더 많은 양의 소화 불가능한 탄수화물(NDC)을 함유하고 있으며(100g/일 미만과 비교하여 15g 미만) 더 소화하기 어려운 온전한 세포벽 식물 재료를 포함하고 있습니다. 덩이줄기, 풀, 사초 등(Eaton 2006). 증가된 체중 증가와 감소된 NDC 섭취 사이에는 강력한 연관성이 확립되었습니다(Liu et al. 2003). 또한, NDC 섭취 증가는 포만감을 유발하고 동물(So et al. 2007)과 인간(Bouché et al. 2002)의 체성분을 개선하는 것으로 나타났습니다.

체중 감량을 위한 저칼로리 고 NDC 다이어트 에너지 제한 다이어트를 적용하는 것은 비만을 치료하는 첫 번째 단계 중 하나입니다. 그러나 휴식기 에너지 소비 감소 및 제지방량 감소로 인해 체중 유지 기간의 체중 회복이 발생할 수 있습니다. 지속적인 체중 감량을 위해 영양 개입에 특정 식품을 포함시키는 것이 조사되고 있습니다(Abete et al. 2008). 저칼로리 식단에 고섬유질 NDC 식품을 추가하면 대사 증후군의 발생률을 줄이고 식이 순응도를 높이는 데 도움이 될 것이라고 이전에 제안되었습니다(Hermana et al, 2011). 저혈당 지수 식단과 결합된 높은 섬유질 함량은 모두 미토콘드리아 산화 증가로 더 높은 포만감 효과를 가져올 수 있으며 모두 체중 감소에 유리합니다.

프로피오네이트 및 FFAR2 수용체:

짧은 사슬 지방산(SCFA)의 생산은 NDC 결장 발효의 주요 부산물입니다(Pawlak et al. 2004). 그 중 결장 프로피오네이트는 결장에서 직접적으로 그리고 순환계로 흡수된 후 체계적으로 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌습니다(Wong et al. 2006). 유리 지방산 수용체 2(이전에 고아 G 결합 단백질 수용체 43으로 알려짐)는 프로피오네이트에 높은 친화성을 갖는 것으로 밝혀졌습니다(Brown et al. 2003). 이는 원위 회장 및 결장 L-장내분비 세포(Karaki et al. 2008), 지방세포 및 특정 단핵구 계통(Hong et al. 2005)에서 발현됩니다.

장내 호르몬 방출 및 식욕 조절에서 프로피오네이트의 역할:

L-장내분비 결장 세포는 음식에 대한 반응으로 식욕 부진 장 호르몬(PYY 및 GLP-1)을 생리학적으로 분비하는 역할을 합니다. 이 호르몬은 뇌의 식욕 중추에 신호를 보내 포만감을 유발할 수 있습니다(Murphy & Bloom 2006). 프로피오네이트 유도 FFAR2 활성화는 시험관 내에서 이러한 호르몬의 방출을 유발하는 것으로 밝혀졌습니다. 또한 NDC 섭취는 동물에서 이러한 호르몬의 방출을 자극하여 음식 섭취를 감소시키는 것으로 밝혀졌습니다(Delzenne et al. 2005). 프로피오네이트는 추가 연구에서 동일한 효과를 복제하는 것으로 나타났으며, 식욕에 대한 NDC의 유익한 효과와 프로피오네이트 생산에 대한 장 호르몬의 소유를 제안합니다.

짧은 사슬 지방산 에스테르:

프로피오네이트 생산을 촉진하는 NDC를 관리하는 것은 장기간에 걸쳐 프로피오네이트 수준을 증가시키는 매력적인 방법입니다. 그러나 장내 미생물 활동의 가변성으로 인해 결장 프로피오네이트를 증가시키기 위해 인간 식단에서 높은 비율(≥ 35g/d)의 식이 섬유를 투여하는 것은 결장에서 또는 전신적으로 동일한 SCFA 수준을 안정적으로 또는 예측 가능하게 제공하지 않습니다(Cummings 1981). 경구용 프로피오네이트 보충제는 또 다른 방법이지만 불행히도 혈장 반감기가 짧고 기호성이 좋지 않으며 주요 흡수가 소장에서 일어난다는 사실 때문에 식품 보충제로 사용하는 데 제한이 있습니다(Frost et al. 2003).

Douglas Morrison 박사(Scottish Universities Environmental Research Center(SUERC))가 새로운 시스템을 개발했습니다. 프로피오네이트(프로피오네이트 에스테르)에 연결된 에스테르가 있는 이눌린 분자(과당의 β(2-1) 연결된 중합체) 운반체는 NDC의 부작용을 방지하면서 결장 프로피오네이트를 안정적이고 재현 가능하게 증가시키는 것으로 입증되었습니다(Chambers et al. 2015). . 따라서, 프로피오네이트는 담체 분자 이눌린이 결장 미생물총에 의해 발효될 때만 방출되며, 이는 섭취 후 180분으로 추정됩니다. (Chambers et al. 2014). Chambers et al. (2015)는 10g의 이눌린-프로피오네이트 에스테르(IPE)가 결장에 2.4g의 프로피오네이트를 전달할 수 있는 능력이 있음을 보여줄 수 있었습니다. 전통적인 식이 섬유 보충을 통해서만 60g/d. 같은 그룹은 또한 이 보충제의 급성 투여가 혈장 GLP-1 및 PYY의 증가를 유발하고 음식 섭취를 감소시키는 반면, 프로피오네이트 에스테르의 장기(24주) 보충은 체중 증가와 복부 지방의 발달을 상당히 감소시켰음을 입증했습니다. 조직(Chambers et al. 2014). 흥미롭게도 장기 참가자 중 누구도 프로피온산 에스테르 섭취로 인한 부작용을 보고하지 않았습니다. 따라서 결장 프로피오네이트를 증가시키는 것은 체중과 당뇨병 위험 요인을 관리하기 위한 매력적인 전략 중 하나입니다.

현재 프로토콜은 식욕과 체중 감소에 대한 제한된 식이요법과 함께 프로피오네이트 에스테르의 영향을 조사하는 것을 목표로 합니다.