Helseeffekter av bærekraftig ingrediensvalg i mat- og drikkeindustrien - ALTERNATIV PROTEINSTUDIE

Bakgrunn

Nyere vitenskapelige bevis tyder på at dietter som i stor grad er basert på plantemat, som velbalanserte vegetariske dietter, har potensial til å forbedre helsen, i motsetning til hovedsakelig kjøttbaserte dietter. Imidlertid ønsker mange forbrukere kanskje ikke å ekskludere kjøtt fra kostholdet, til tross for gjeldende råd om å redusere spesielt bearbeidet kjøtt. En måte å oppnå dette på er å øke inntaket av plantebaserte proteinkomponenter i kosten.

Foreta en sammenligning av næringsinnholdet i planter med høyt proteininnhold (dvs. de med > 20 g protein/100 g tørrvekt), ble flere kandidatkilder identifisert. Spesielt tilhører disse familien Fabaceae og inkluderer belgfrukter (grønne erter, favabønner, lupinfrø) og visse vanlige bønnearter. Arter fra andre plantefamilier enn Fabaceae har generelt mindre protein. Et unntak er hampfrø (Cannabaceae-familien), som kan ha et proteininnhold rundt 40g protein/100g tørrvekt, er en kilde til fiber, og har gunstige fettsyre- og aminosyreprofiler. Andre familier av interesse inkluderer Amaranthaceae-artene (Quinoa), Polygonaceae (bokhvete) og Poaceae (hvete, bygg og havre). Proteininnholdet i disse pseudoceal- og kornvekstene varierer fra 12-20 g protein/100 g tørrvekt. Selv om de har lavere proteininnhold sammenlignet med Fabaceae-artene, er de generelt rike på fiber og vil følgelig gi ytterligere fordeler til et plantebasert kosthold med høyt proteininnhold.

I følge Scottish Health Survey (2009) var nesten to tredjedeler av menn (66,3 %) og omtrent halvparten av kvinnene (58,4 %) overvektige. Fedme er en viktig risikofaktor for metabolsk syndrom, som er knyttet til tilstander som type II diabetes mellitus (T2DM). Å ha nedsatt glukosetoleranse dobler sjansen for sykelighet og dødelighet fra hjerte- og karsykdommer (CVD). CVD er den ledende dødsårsaken og står for nesten 30 % av dødsfallene på verdensbasis hvert år. Kliniske studier har vist at regelmessig inntak av pulser kan redusere blodnivået av totalkolesterol og lavdensitetslipoprotein (LDL).

Den nylige metaanalysen av randomiserte kontrollerte studier gir det sterkeste beviset til dags dato for at inntak av ikke-soya belgfrukter senker totalt serum- og LDL-kolesterol og derfor kan redusere risikoen for hjerte- og karsykdommer. Å spise pulser regelmessig kan også redusere CVD-risikoen via gunstige effekter på blodtrykk, blodsukker og insulinnivåer og ved å tilfredsstille sult og hjelpe til med å kontrollere kroppsvekten. Høyere belgfruktinntak var assosiert med lavere kroppsmasseindeks (BMI), blodtrykk, serum totalt kolesterol (TC) og en lavere forekomst av T2DM, sammenlignet med lavere belgfruktinntak. I tillegg til å oppnå energibalanse og forbedre det totale kostholdet, anbefaler Verdens helseorganisasjon (WHO) at folk øker forbruket av belgfrukter (belgfrukter), samt grønnsaker, fullkorn og nøtter for å forebygge overvekt. Det ser ikke ut til å være differensielle effekter av erteprotein sammenlignet med andre kjøtt- og meieriproteiner når de mates med lignende mengder som forhåndsbelastning.

Teknisk sett en nøtt, hampfrø inneholder vanligvis over 30 % olje og omtrent 25 % protein, med betydelige mengder kostfiber, vitaminer og mineraler. De to hovedproteinene i hampefrø er edestin og albumin (lagringsproteiner av høy kvalitet er lett fordøyelige og inneholder ernæringsmessig betydelige mengder av alle essensielle aminosyrer); hampefrø har eksepsjonelt høye nivåer av aminosyren arginin. Hampefrø er en utmerket kilde til ernæring og har blitt brukt til å behandle ulike lidelser i tusenvis av år i tradisjonell medisin. Dyrestudier og bare få menneskers studier (på hampfrøolje) er også enige om at hampfrø har helsefremmende egenskaper; støttet av resultater fra ernæringsanalyser av frøet, oljen og frømelet. Å være en rik kilde til flerumettede fettsyrer og proteiner som inneholder alle de essensielle aminosyrene i ernæringsmessig tilstrekkelige mengder som beskrevet av FAO/WHO (FNs mat- og landbruksorganisasjon/Verdens helseorganisasjon) foreslåtte krav for spedbarn eller barn. Hampproteiner har en Proteinfordøyelighet Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) lik eller høyere enn visse korn, andre nøtter og noen belgfrukter. Hempfrø, i tillegg til dens ernæringsmessige verdi, har vist positive helsefordeler, inkludert senking av kolesterol og høyt blodtrykk.

Bokhvete har tiltrukket seg økende oppmerksomhet fra matforskere for dens potensielle gunstige effekter ved kroniske sykdommer. På begynnelsen av 1970-tallet ble de ernæringsmessige egenskapene til bokhvete først demonstrert. De kolesterolsenkende effektene av bokhveteproteinekstrakter hos rotter med kolesterol-anriket dietter er rapportert.

Det har vært utført mye forskning på funksjonene og egenskapene til bokhveteproteiner og andre fytokjemikalier i bokhvetefrø. Blant dem er de mest lovende flavonene, flavonoidene, fytosterolene, fagopyrinene og de tiaminbindende proteinene. Bokhveteproteiner har unike aminosyresammensetninger. Eksperimenter, både i dyremodeller og med menneskelige studier, viste at bokhvetemel kan forbedre T2DM, fedme, hypertensjon, hyperkolesterolemi og forstoppelse.

For det samfunnsvitenskapelige elementet i prosjektet vil den foreslåtte studien benytte kvalitative forskningsmetoder som understreker viktigheten av 'lekmannskunnskap' og den subjektive opplevelsen til forskningsdeltakere. Innenfor ernæringsforskning er kvalitative metoder og teknikker fortsatt relativt sjeldne. Dette er delvis på grunn av den privilegerte statusen til kvantitativ forskning, men også på grunn av lengden av tid og mengden innsats som går inn i hver kvalitativ studie og den lille mengden av kvalifiserte forskere på dette feltet. Ettersom kvalitativ forskningsinnsats krever at forskere søker å forstå mennesker og de sosiale og kulturelle kontekstene de lever i fra deltakernes ståsted, har denne typen kunnskap mye å bidra med til vår forståelse av hvorfor folk spiser det de gjør. For formålet med denne studien vil kvalitative metoder forbedre vår forståelse av akseptabiliteten, for forbrukere i Skottland, av matvarer basert på bærekraftig, plantebasert protein. Det vil også fortelle oss mye om enhver barriere som finnes for opptak av slike matvarer, fra et forbrukerperspektiv.

Planlagt arbeid for studiet

Fra et helseperspektiv er det viktig å etablere biotilgjengeligheten og metabolismen av planteproteiner og andre kostholdsbestanddeler hos mennesker. Visse metabolitter absorberes tidlig i mage-tarmkanalen, mens andre transporteres til tykktarmen hvor de metaboliseres i stor grad av tarmmikrobiotaen. I denne akutte studien vil vi karakterisere de bioaktive metabolittene som er tilstede i urin- og plasmaprøvene. Dette vil informere om deres tilgjengelighet for den systemiske sirkulasjonen, så vel som deres utskillelsesprofiler. Vi vil bruke målrettet kvantitativ analyse ved bruk av både LC-MS og GC-MS som vil gi identiteten til metabolitter og deres in vivo-konsentrasjoner. Vi vil fokusere på metabolitter som anses å påvirke menneskers helse. De viktigste metabolittene som analyseres vil være de som produseres av fenylpropanoid-banen og produkter av protein- og karbohydratmetabolisme. Disse vil omfatte derivater og metabolitter av de enkle fenolene, benzosyrer, fenolsyrer, fenyleddiksyrer, fenylpropionsyrer, fenylpyrodruesyrer, fenylmelkesyrer, mandelsyrer, fenoliske dimerer, acetofenoner, benzal, cinnasylde, alkohol, benzol, benzol, is , kumariner, chalconer, flavanoner, flavoner, flavonoler, antocyanidiner. Vi har også vist at mange av disse forbindelsene er bioaktive og viser antioksidant- og antiinflammatorisk aktivitet ved in vivo-konsentrasjoner. Disse studiene vil gi viktig informasjon om biotilgjengelighet og metabolisme, men vil også tillate oss å korrelere indeksene med biomarkører for helse. I denne studien vil vi også undersøke effekten av ulike proteinkilder på post-prandiale effekter, endokrine responser (f. PYY (peptid YY) nivåer) og sultvurderinger. Energiinntaket for hver frivillig vil bli målt etter lunsj (ad libitum) på tiltaksdagen. Frivillige synspunkter og aksept for dietter rik på planteprotein vil bli vurdert. Noen komponenter i belgfrukter kan bidra til vektkontroll ved å hemme intestinal absorpsjon av karbohydrater og andre energigivende næringsstoffer som protein. Å korrelere de metabolske profilene med biomarkører for helse vil gi informasjon som vil bli matet tilbake til landbrukspraksis for å optimalisere avlingsstrategier for fordeler på menneskers helse.

Når det gjelder den samfunnsvitenskapelige komponenten i prosjektet, vil det benyttes dybdeintervjuer. Begrepet "semi-strukturert" gjenspeiler den iboende fleksibiliteten til kvalitative intervjutilnærminger, som ofte bruker en aide-memoire eller intervjuguide i stedet for en formell tidsplan. I tillegg vil formen og innholdet i forskningsspørsmålene sannsynligvis variere, avhengig av hver enkelt intervjukontekst. Denne typen innebygd design kan styrke kvalitativ forskning på grunn av dens oppmerksomhet på kontekst.

Alle intervjuer vil bli digitalt tatt opp og ferdig transkribert. De kvalitative analytiske teknikkene som brukes vil se etter og undersøke temaene og meningsmønstrene innenfor typen data som genereres av denne forskningsmodusen. Intervjuene og samtalene som foregår som en del av kvalitativ undersøkelse vil generere svar, oppfatninger, meninger og så videre fra forskningsdeltakere. Disse kan forstås som å utgjøre en 'diskurs' (eller et sett av ideer) utledet fra fokuset i undersøkelsen som egner seg spesielt godt til tematisk analyse. Temaer er utledet av prosessen kjent som "koding" (eller merking) av spesifikke tekstbiter i henhold til ideene de ser ut til å representere. Dette fortolkningsarbeidet involverer opprettelsen av analytiske temaer av forskeren og er spesielt nyttig for å bringe sammen 'insider' eller 'emiske' perspektivet hentet fra forskningsdeltakerens kunnskap og erfaring, med forskerens 'utenforstående' eller 'etiske' perspektiv. og relevant litteratur. Mønstre i dataene identifiseres således gjennom det intellektuelle arbeidet med å bringe sammen komponenter eller fragmenter av ideer, oppfatninger eller erfaringer som kan være meningsløse når de betraktes isolert. Forskeren som er engasjert i tematisk analyse søker å forstå hvordan ulike ideer eller komponenter passer sammen på en meningsfull måte, for å produsere en sammenhengende analytisk fremstilling.

Analysen vil bli validert ved å referere tilbake til relevant litteratur, som kan støtte (eller motvirke) slutninger trukket av forskeren. Sammenvevingen av forskningsresultater med eksisterende forskningslitteratur vil bidra til å styrke den fortolkende beretningen forskeren har gitt. Forskningsdeltakere vil også bli engasjert i denne prosessen ved at deres tilbakemelding på nye mønstre vil bli søkt. Denne prosessen med medlemskontroll vil bli utført i løpet av hvert intervju. Gjennom et analytisk rammeverk som fokuserer på diskurs og anerkjenner viktigheten av deltakernes egne perspektiver og erfaringer, vil analysen presentere en kontekstualisert utforskning av hvordan forbrukere oppfatter plantebaserte proteiner som alternativer eller kosttilskudd til kjøtt.