Effecten van pulsen door het darmmicrobioom en biologische beschikbaarheid van bioactieve verbindingen (LEGUMINIBUS)

Peulvruchten staan ​​bekend om hun kenmerkende voedingsprofiel, rijk aan plantaardige eiwitten, koolhydraten met een lage glycemische index, vezels, B-vitamines, mineralen en polyfenolen. Door hun eiwitgehalte en aminozuursamenstelling kunnen peulvruchten in combinatie met granen vlees en zijn derivaten effectief vervangen. Ondanks wereldwijde voedingsrichtlijnen die peulvruchten aanbevelen als de belangrijkste bron van voedingseiwitten, blijft de consumptie van rood vlees en vleesproducten hoog en kan dit negatieve gevolgen hebben voor de volksgezondheid. Epidemiologisch bewijs geeft inderdaad aan dat langdurig gebruik van steeds grotere hoeveelheden rood en vleeswaren in verband wordt gebracht met een hoger risico op sterfte, hart- en vaatziekten, darmkanker en diabetes type 2. Bovendien heeft een recent onderzoek aangetoond dat een hogere inname van rood vlees en choline gepaard gaat met hogere concentraties trimethylamine-N-oxide (TMAO), een bijproduct van de darmmicrobiota dat in verband wordt gebracht met een hogere incidentie van ongunstige cardiovasculaire gebeurtenissen. Talrijke onderzoeken tonen aan dat de consumptie van plantaardig voedsel gezondheidsvoordelen voor de mens met zich meebrengt en ondersteunt de aanbeveling van internationale richtlijnen om voedingsgewoonten te wijzigen in de richting van een dieet dat rijker is aan plantaardige producten. Daarnaast laten epidemiologische studies een mogelijk verband zien tussen een hoge consumptie van peulvruchten en een afname van coronaire hartziekten en colorectaal adenoom, terwijl het bewijs voor een beschermende rol van peulvruchten tegen hart- en vaatziekten minder sterk is vanwege heterogeniteit in resultaten en/of mogelijk verstorende factoren. . Het vermogen van peulvruchten om cardiometabolische risicofactoren te verminderen, wordt ook ondersteund door verschillende wetenschappelijke bewijzen uit klinische onderzoeken. Deze onderzoeken tonen aan dat de consumptie van peulvruchten een positief effect heeft op het lipidenprofiel, het glucosemetabolisme, de bloeddruk, het lichaamsgewicht, oxidatieve stress en de ontstekingsstatus.

Ondanks de erkende gezondheidsvoordelen van het regelmatig consumeren van peulvruchten, is er nog steeds een beperkt begrip van de onderliggende fysiologische mechanismen die deze positieve effecten aandrijven. Een observationele studie uitgevoerd in Italië wierp enig licht op deze kwestie door aan te tonen dat personen die zich strikt houden aan het mediterrane dieet, dat de nadruk legt op het verminderen van de consumptie van rood vlees en het verhogen van de inname van fruit, groenten en peulvruchten, een darmmicrobiota hebben die wordt gekenmerkt door een hogere overvloed van vezelafbrekende bacteriën. Deze personen vertonen ook hogere niveaus van vetzuren met een korte keten in hun ontlasting en lagere concentraties TMAO in hun urine. Bovendien bleek uit een gerandomiseerde gecontroleerde studie bij personen met een risico op hart- en vaatziekten als gevolg van een ongezonde levensstijl dat de verschuiving van een typisch westers dieet naar een meer mediterraan patroon leidde tot een toename van de aanwezigheid van vezelafbrekende bacteriesoorten in de darmen. microbiota. Deze verandering van dieet resulteerde ook in verhoogde circulerende microbiële metabolieten geassocieerd met een verbeterde ontstekingsstatus. Hoewel er nog steeds een gebrek is aan uitgebreide in vivo studies die de biologische beschikbaarheid van voedingsstoffen uit peulvruchten beoordelen, hebben enkele klinische onderzoeken de invloed van peulvruchten op het darmmicrobioom onderzocht. Niettemin geeft de beschikbare literatuur aan dat peulvruchten het vermogen hebben om de menselijke microbiota te beïnvloeden. Het is echter belangrijk op te merken dat de specifieke effecten van peulvruchten op de microbiota aanzienlijk kunnen variëren tussen verschillende onderzoeken, waardoor het moeilijk is om deze bevindingen te generaliseren naar alle soorten peulvruchten.

In dit kader zal dit project zich toespitsen op de evaluatie van het effect van het vervangen van rood vlees door peulvruchten (PulD) of een combinatie van peulvruchten en plantaardige vleesvervangers (PPD) op de cardiometabole gezondheid van personen met ongezonde gewoontes en sedentaire levensstijlen. via de modificatie van intestinale microbiële gemeenschappen. Bovendien probeert het de effecten op gezondheidsresultaten te onderzoeken, met een primaire focus op het evalueren van veranderingen in inflammatoire, oxidatieve, immuun- en hormonale status. De studie omvat het opzetten van een dieetinterventie van 2 maanden met een isocalorisch en isoproteïne-pulsdieet (PulD) en een plant-eiwitdieet (PPD). In combinatie met gedetailleerde fenotypering van de gastheer en profilering van de darmmicrobiota tijdens en na de interventie, zal dit het mogelijk maken om de oorzakelijke effecten te beoordelen van een dieet dat rijk is aan plantaardige eiwitten (voornamelijk uit peulvruchten) en het darmmicrobioom in populaties met een hoog risico op hart- en vaatziekten ( CVD).

De mogelijke geschiktheid van proefpersonen om deel te nemen aan dit onderzoek zal worden beoordeeld door middel van pre-rekruteringsvragenlijsten. Deze vragenlijsten verzamelen persoonlijke en sociaal-demografische gegevens van vrijwilligers, algemene gezondheidsinformatie (waaronder antropometrie, gezondheidstoestand, medische geschiedenis, roken en alcoholgebruik), details over individuele voedingsgewoonten met behulp van de Food Frequency Questionnaire (FFQ), informatie over gedrag door middel van de Three Factor Eating Questionnaire (TFEQ), en niveaus van fysieke activiteit met behulp van de International Physical Activity Questionnaire (IPAQ). Proefpersonen in de PulD-groep en PPD-groep krijgen een gepersonaliseerd dieet toegewezen, bereid op basis van hun eigen eetgewoonten, zoals vastgesteld door 7-daagse voedseldagboekherinneringen. Energiewaarden en de samenstelling van de volledige macronutriënten van gebruikelijke diëten zullen tijdens PulD- en PPD-interventie ongewijzigd blijven. Er zullen echter veranderingen in de samenstelling van koolhydraten (voedingsvezels vs. zetmeel), voedingsvetten (verzadigde vs. enkelvoudig/meervoudig onverzadigde vetzuren) en eiwitsamenstelling (plantaardig vs. dierlijk) worden toegepast als gevolg van het vervangen van vlees door peulvruchten (PulD-groep). of met een mix van peulvruchten en plantaardige vleesvervangers (groep PPD). Controlepersonen zullen tijdens de interventie hun gebruikelijke dieet (HabD) niet veranderen. Alle proefpersonen zullen worden verzocht om tijdens de interventieperiode van 8 weken niet van fysieke activiteit te veranderen. Naleving zal elke 2 weken worden beoordeeld met een telefonisch interview om de inname via de voeding en de fysieke activiteit gedurende de voorgaande week te evalueren. Op elk interventietijdstip (basislijn, 4 weken, 8 weken) vullen proefpersonen voor de voedingscontrole 7-daagse voedingsdagboeken en bijbehorende vragenlijsten over eetlust in (Visual Analog Scale, VAS) met betrekking tot de voorgaande week vóór de voedingsanalyse . Daarnaast zullen metingen van bloeddruk, gewicht, omtrek (taille en heupen) en lichaamssamenstelling door middel van bio-impedantietesten worden uitgevoerd. Tijdens de interventieperiode zullen proefpersonen worden gevraagd om de International Physical Activity Questionnaire (IPAQ), vragenlijsten over kwaliteit van leven (QoL), over depressie, angst en stress (DASS), de King's Stool Chart (KSC) in te vullen om de frequentie te evalueren , gewicht en consistentie van de ontlasting, samen met de Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) om de kwaliteit van de slaap te evalueren.

Verdere analyse van de naleving zal worden uitgevoerd op basis van metabolomics, waardoor onderscheid kan worden gemaakt tussen dierlijke en plantaardige eiwitinname. Metabolomen (waarvan bekend is dat ze zowel voeding als microbieel metabolisme weerspiegelen) zullen ook tussen categorieën worden vergeleken om beschermende of risicoprofielen te identificeren met behulp van zowel bio-informatica als chemometrische benaderingen. Metagenomen zullen worden geanalyseerd volgens Standard Operating Procedures (SOP's) die worden gebruikt in reeds gepubliceerde baanbrekende studies. Vergelijking van vooraf gedefinieerde groepen individuen zal identificatie mogelijk maken van microbiële genen die een verschillende overvloed hebben in de groepen. Verder zullen genen worden geassocieerd met continue variabelen van klinisch en nutritioneel belang (bijv. inname van specifieke voedingscomponenten, insulinegevoeligheid) door middel van covariantieanalyse. Aaneengeschakelde datasets van fysiologische outputgegevens, metagenomische en metaboloomprofielen van de interventiestudies zullen worden gebruikt om subsets van kenmerken te voorspellen door middel van multivariate analyse (PLS-DA) die proefpersonen kunnen classificeren op basis van hun relatieve therapietrouw aan een PulD of PPD. Het profiel zal worden gebruikt om het microbioom te onderzoeken op specifieke veranderingen als functie van de interventies.

De steekproefomvang die nodig is om een ​​effect van PulD en/of PPD op individuele TMAO-niveaus te detecteren, is gedefinieerd op basis van een eerder onderzoek (Crimarco et al., 2020), waaruit bleek dat 24 deelnemers in elke behandelingsgroep voldoende power zouden leveren (α- fout 0,05, 80% vermogen) om een ​​verandering van minimaal 32% in TMAO-niveaus te detecteren. Bovendien wordt geschat dat een steekproefomvang van 26 deelnemers voldoende zou zijn om een ​​verandering van 10% in nuchter totaal cholesterol te detecteren met behulp van variatie in overeenstemming met een eerder onderzoek (Meslier et al., 2020). Monsters (faeces, veneus bloed en niet-verzuurde 24-uurs urine) worden verzameld bij aanvang, 4 en 8 weken na het starten van de dieetinterventie.