Onderzoek naar de modulatie-effecten van allicine in de darmmicrobiota voor de bescherming van hart- en vaatziekten en het opzetten van microbiota-gerichte gepersonaliseerde voedingsbegeleiding met nieuw gehumaniseerd gnotobiotisch muizenmodel, microbiële culturomics en metabolomische techniek

Trimethylamine N-oxide (TMAO) werd onlangs ontdekt als een nieuwe en onafhankelijke risicofactor voor het bevorderen van atherosclerose, terwijl het gedurende tientallen jaren wordt gegenereerd uit carnitine via de voeding door het metabolisme van de darmmicrobiota. Allicine, de belangrijkste verbinding in rauw knoflooksap, is een van nature antimicrobiële fytochemische stof die wordt aangetroffen in rauw knoflooksap en gemakkelijk uit het dieet kan worden verkregen. Eerder onderzoek van onderzoekers suggereert dat allicine in de voeding de transformatie van L-carnitine naar TMAO vermindert door de impact op de darmmicrobiota bij muizen. Daarom is het de moeite waard om te onderzoeken of de inname van rauw knoflooksap de TMAO-productiviteit van de menselijke darmmicrobiota kan verminderen en de darmmicroflora kan moduleren. Onderzoekers zijn van plan om 10 TMAO-producenten te rekruteren om gedurende een week knoflooksap te krijgen. De TMAO-concentratie in plasma en urine zal worden gemeten door de LC-MS, en de samenstelling van de darmmicrobiota zal worden geanalyseerd door de volgende generatie sequencing, door middel van bio-informatica-analyse. Onderzoekers verwachtten dat na inname van knoflooksap gedurende een week het risico op hart- en vaatziekten zou kunnen worden voorkomen via modulatie van de darmmicrobiota en vermindering van plasma- en urine-TMAO.

Screening van de TMAO-producent:

De gezonde deelnemers werden geworven, de criteria waren als volgt: (1) leeftijd ≥ 20 jaar oud; (2) geen blootstelling aan antibiotica, probiotica of carnitinesupplementen in de afgelopen maand; (3) geen voorgeschiedenis hebben van chronische ziekten, waaronder diabetes mellitus, myasthenia gravis, chronische nierziekte, hyperparathyreoïdie, epilepsie en ernstige bloedarmoede; (4) Deelnemers werden uitgesloten van het onderzoek als ze recent gastro-intestinaal ongemak meldden (zoals buikpijn of diarree). Om de TMAO-producent te screenen, gebruiken de onderzoekers de orale carnitine-provocatietest (OCCT)-methode, die eerder een betere werkzaamheid vertoonde dan nuchtere plasma-TMAO om het fenotype van de TMAO-producent te identificeren. Alle deelnemers vastten minstens 8 uur voor het uitvoeren van OCCT. 1500 mg L-carnitine (3 tabletten, General Nutrition Centers, Inc., VS) oraal toegediend aan de deelnemers. Het bloed en de urine van de deelnemers werden verzameld op 0, 24, 48 en 72 uur na inname van carnitine. Deelnemers met plasma-TMAO ≧ 10 μM na OCCT werden gedefinieerd als hoge TMAO-producenten en gingen verder met de knoflooksap-interventietest.

Knoflooksap Interventie:

High-TMAO-producenten vroegen om gedurende een week eenmaal per dag 55 ml rauw knoflooksap (48 mg allicine-equivalent) te consumeren tijdens het avondeten. Producenten met een hoge TMAO stelden voor om het knoflooksap bij een maaltijd te consumeren. De high-TMAO-producenten waren vrij om hun dieet te kiezen, geen beperking op het soort voedsel. Na een week interventie met rauw knoflooksap werd de tweede OCCT uitgevoerd.