장내 마이크로바이옴을 통한 맥박의 효과와 생리활성 화합물의 생체이용률 (LEGUMINIBUS)

콩과 식물은 식물성 단백질, 저혈당 지수 탄수화물, 섬유질, 비타민 B군, 미네랄 및 폴리페놀이 풍부한 독특한 영양 성분으로 잘 알려져 있습니다. 단백질 함량과 아미노산 구성으로 인해 곡물과 함께 콩류는 육류 및 그 파생물을 효과적으로 대체할 수 있습니다. 식이 단백질의 주요 공급원으로 콩류를 권장하는 전 세계 영양 지침에도 불구하고 붉은 육류 및 육류 제품의 소비는 여전히 높으며 공중 보건에 부정적인 결과를 초래할 수 있습니다. 실제로, 역학적 증거에 따르면 붉은 고기와 가공육의 양을 장기간 섭취하면 사망률, 심혈관 질환, 결장암 및 제2형 당뇨병의 위험이 높아집니다. 또한, 최근 연구에 따르면 붉은 고기와 콜린 섭취량이 많을수록 심혈관 부작용 발생률이 높은 장내 미생물 부산물인 트리메틸아민-N-옥사이드(TMAO) 농도가 높아집니다. 수많은 연구 조사에 따르면 식물성 식품의 소비는 인간에게 건강상의 이점을 가져오고 식물성 제품이 더 풍부한 식단으로 식습관을 수정하기 위한 국제 지침의 권장 사항을 뒷받침합니다. 또한 역학 연구에서는 높은 콩과 식물 섭취와 관상 동맥 심장 질환 및 결장 직장 선종의 감소 사이에 가능한 연관성이 있음을 보여 주지만 심혈관 질환에 대한 콩과 식물의 보호 역할에 대한 증거는 결과의 이질성 및/또는 잠재적 교란 요인으로 인해 덜 강력합니다. . 심대사 위험 인자를 줄이는 콩류의 능력은 임상 시험에서 얻은 다양한 과학적 증거에 의해 뒷받침됩니다. 이 연구는 콩과 식물 섭취가 지질 프로필, 포도당 대사, 혈압, 체중, 산화 스트레스 및 염증 상태에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.

정기적으로 콩류를 섭취하면 건강에 좋다는 사실이 알려져 있지만, 이러한 긍정적인 효과를 가져오는 근본적인 생리적 메커니즘에 대한 이해는 여전히 제한적입니다. 이탈리아에서 실시된 관찰 연구는 붉은 육류 소비를 줄이고 과일, 야채 및 콩류 섭취를 늘리는 것을 강조하는 지중해식 식단을 고수하는 사람들이 더 높은 장내 미생물을 가지고 있다는 것을 보여줌으로써 이 문제에 대해 약간의 빛을 주었습니다. 섬유 분해 박테리아. 이 사람들은 또한 대변에서 더 높은 수준의 단쇄 지방산을 나타내고 소변에서 더 낮은 TMAO 농도를 나타냅니다. 또한, 건강에 해로운 생활 방식으로 인해 심혈관 질환의 위험이 있는 개인을 대상으로 실시한 무작위 대조 시험에서 전형적인 서양식 식단에서 지중해식 패턴으로 전환하면 장내 섬유질 분해 박테리아 종의 존재가 증가하는 것으로 나타났습니다. 미생물. 이러한 식이 변화는 또한 개선된 염증 상태와 관련된 순환하는 미생물 대사산물을 증가시켰습니다. 콩과 식물에서 영양소의 생물학적 이용 가능성을 평가하는 포괄적인 생체 내 연구는 여전히 부족하지만, 몇 가지 임상 시험에서 콩과 식물이 장내 미생물 군집에 미치는 영향을 조사했습니다. 그럼에도 불구하고 이용 가능한 문헌은 콩과 식물이 인간 미생물군에 영향을 미칠 수 있는 능력이 있음을 나타냅니다. 그러나 미생물군에 대한 콩류의 특정 효과는 여러 연구에 따라 크게 다를 수 있으므로 이러한 결과를 모든 유형의 콩류에 일반화하는 것이 어렵다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

이 프레임워크에서 현재 프로젝트는 붉은 고기를 콩류(PulD)로 대체하거나 콩류와 식물성 육류 대용품(PPD)의 조합이 건강에 해로운 습관과 좌식 생활 방식을 가진 개인의 심장 대사 건강에 미치는 영향 평가에 초점을 맞출 것입니다. 장내 미생물 군집의 수정을 통해. 또한 염증, 산화, 면역 및 호르몬 상태의 변화를 평가하는 데 중점을 두고 건강 결과에 미치는 영향을 조사하고자 합니다. 이 연구에는 등칼로리 및 동단백질 펄스 식이(PulD)와 식물성 단백질 식이(PPD)가 포함된 2개월 식이 중재 설정이 포함될 것입니다. 자세한 숙주 표현형 분석 및 중재 중 및 이후 장내 미생물 프로파일링과 결합하여 식물성 단백질(주로 맥박에서 유래)이 풍부한 식단과 심혈관 질환의 고위험군에 있는 장내 미생물 군집의 인과적 영향을 평가할 수 있습니다. CVD).

이 연구에 참여하는 피험자의 잠재적 적격성은 모집 전 설문지를 통해 평가됩니다. 이 설문지는 자원봉사자의 개인 및 사회 인구학적 데이터, 일반 건강 정보(신체 측정, 건강 상태, 병력, 흡연 및 음주 습관 포함), 식품 빈도 설문지(FFQ)를 사용한 개별 식습관에 대한 세부 정보, 식습관에 대한 정보를 수집합니다. TFEQ(Three Factor Eating Questionnaire)를 통한 행동 및 IPAQ(International Physical Activity Questionnaire)를 사용한 신체 활동 수준. PulD 그룹 및 PPD 그룹의 피험자는 7일 음식 일지 회상에 의해 확립된 식습관을 기반으로 준비된 맞춤형 식단을 배정받습니다. 습관적인 식단의 에너지 값과 전체 다량 영양소 구성은 PulD 및 PPD 개입 중에 변경되지 않은 상태로 유지됩니다. 그러나 고기를 두류로 대체한 결과 탄수화물(식이 섬유 대 전분), 식이 지방(포화 지방 대 단일/다불포화 지방산) 및 단백질(식물성 대 동물성) 구성의 변화가 적용될 것입니다(PulD 그룹). 또는 콩류와 식물성 육류 대체품의 혼합(PPD 그룹). 제어 대상은 개입 중에 습관적인 식단(HabD)을 변경하지 않습니다. 모든 피험자는 8주의 개입 기간 동안 신체 활동 수준을 변경하지 않도록 요청됩니다. 준수 여부는 지난 주 동안의 식이 섭취 및 신체 활동을 평가하기 위해 2주마다 전화 인터뷰를 통해 평가됩니다. 각 개입 시점(기준선, 4주, 8주)에서 영양 검사를 위해 피험자는 7일간의 음식 일지 및 영양 분석 전 전주와 관련된 식욕에 대한 관련 설문지(Visual Analog Scale, VAS)를 작성합니다. . 또한 생체임피던스 검사를 통한 혈압, 체중, 둘레(허리, 엉덩이), 체성분 측정이 진행된다. 개입 기간 동안 피험자는 빈도를 평가하기 위해 IPAQ(International Physical Activity Questionnaire), 삶의 질(QoL), 우울증, 불안 및 스트레스(DASS), King's Stool Chart(KSC)에 대한 설문지를 작성해야 합니다. , 무게 및 대변의 일관성, 수면의 질을 평가하기 위한 PSQI(Pittsburgh Sleep Quality Index)와 함께.

대사체학을 기반으로 순응도에 대한 추가 분석을 수행하여 동물/식물성 단백질 섭취를 구별할 수 있습니다. 생물정보학 및 계량화학 접근법을 모두 사용하여 예방 또는 위험 프로필을 식별하기 위해 대사체(식이 요법과 미생물 대사를 모두 반영하는 것으로 잘 알려져 있음)도 범주 간에 비교됩니다. 메타게놈은 이미 발표된 획기적인 연구에서 사용된 표준 작업 절차(SOP)에 따라 분석됩니다. 미리 정의된 개인 그룹을 비교하면 그룹에서 풍부도가 다른 미생물 유전자를 식별할 수 있습니다. 또한, 유전자는 공분산 분석에 의해 임상 및 영양 관심의 연속 변수(예: 특정 식이 성분 섭취, 인슐린 감수성)와 연관될 것입니다. 개입 연구의 생리학적 출력 데이터, metagenomic 및 metabolome 프로필의 연결된 데이터 세트는 PulD 또는 PPD에 대한 상대적 준수에 따라 대상을 분류할 수 있는 다변량 분석(PLS-DA)에 의해 기능의 하위 집합을 예측하는 데 사용됩니다. 프로필은 개입의 기능으로 특정 변경에 대한 마이크로바이옴을 조사하는 데 사용됩니다.

PulD 및/또는 PPD가 개별 TMAO 수준에 미치는 영향을 감지하는 데 필요한 샘플 크기는 이전 연구(Crimarco et al., 2020)를 기반으로 정의되며, 각 치료 그룹의 24명의 참가자가 충분한 검정력(α- 오류 0.05, 80% 검정력) TMAO 수준의 최소 32% 변화를 감지합니다. 또한 26명의 참가자 샘플 크기는 이전 연구(Meslier et al., 2020)에 따라 변화를 사용하여 공복 총 콜레스테롤의 10% 변화를 감지하는 데 적합할 것으로 추정됩니다. 샘플(대변, 정맥혈 및 비산성화 24시간 소변)은 식이 개입을 시작한 후 기준선, 4주 및 8주에 수집됩니다.