Undersøkelse av tarmmikrobiotamodulasjonseffekter av allicin for beskyttelse av kardiovaskulær sykdom og etablering av mikrobiota-rettet personlig ernæringsveiledning med ny humanisert gnotobiotisk musemodell, mikrobiell kultur og stoffskifteteknikk

Trimethylamine N-oxide (TMAO) ble nylig oppdaget som en ny og uavhengig risikofaktor for å fremme åreforkalkning mens den genereres fra kostholdskarnitin gjennom metabolismen av tarmmikrobiota i flere tiår. Allicin, hovedforbindelsen i rå hvitløksjuice, er en naturlig antimikrobiell fytokjemikalie som finnes i rå hvitløksjuice og lett erverves fra kosten. Etterforskernes tidligere studie antyder at allicin i kosten reduserer transformasjonen av L-karnitin til TMAO gjennom innvirkningen på tarmmikrobiota hos mus. Derfor er det verdt å undersøke om inntak av rå hvitløksjuice kan redusere TMAO-produktiviteten til menneskelig tarmmikrobiota samt modulere tarmmikrofloraen. Etterforskere planlegger å rekruttere 10 TMAO-produsenter for å motta hvitløksjuice i en uke. Plasma- og urin-TMAO-konsentrasjonen vil bli målt av LC-MS, og tarmmikrobiotasammensetningen vil bli analysert ved neste generasjons sekvensering, gjennom bioinformatikkanalyse. Etterforskere ventet etter inntak av hvitløksjuice i en uke, at det kunne forhindre kardiovaskulær sykdomsrisiko via tarmmikrobiotamodulering og reduksjon av plasma og urin TMAO.

Screening av TMAO-produsenten:

De friske deltakerne ble rekruttert, kriteriene som følger: (1) alder ≥ 20 år gammel; (2) ingen eksponering for antibiotika, probiotika eller karnitintilskudd i løpet av forrige måned; (3) har ingen historie med kroniske sykdommer inkludert diabetes mellitus, myasthenia gravis, kronisk nyresykdom, hyperparathyroidisme, epilepsi og alvorlig anemi; (4) Deltakerne ble ekskludert fra studien hvis de rapporterte nylig gastrointestinalt ubehag (som magesmerter eller diaré). For å screene TMAO-produsenten bruker etterforskerne metoden oral carnitine challenge test (OCCT) som tidligere viste bedre effekt enn fastende plasma TMAO for å identifisere TMAO-produsentens fenotype. Alle deltakerne fastet minst 8 timer før de utførte OCCT. 1500 mg L-karnitin (3 tabletter, General Nutrition Centers, Inc., USA) administrert oralt til deltakerne. Deltakernes blod og urin ble samlet 0, 24, 48 og 72 timer etter karnitininntak. Deltakere med plasma TMAO ≧ 10 μM etter OCCT ble definert som høye TMAO-produsenter og gikk videre til intervensjonstesten for hvitløkjuice.

Intervensjon med hvitløksjuice:

Høy-TMAO-produsenter ba om å konsumere 55 ml rå hvitløksjuice (48 mg allicin-ekvivalent) en gang om dagen under middagen i en uke. Høy-TMAO-produsenter foreslo å konsumere hvitløksjuice med et måltid. Produsentene med høy TMAO stod fritt til å velge kosthold, ingen begrensning på type mat. Etter en uke med rå hvitløksjuice intervensjon, ble den andre OCCT utført.