Cellodextrin Tolerabilitetsstudie (CELLDEX)

Cellodekstriner er småkjedede, ikke-absorberbare, oligosakkarider som produseres fra ufullstendig hydrolyse av uløselig cellulose. Som andre oligosakkarider slipper de unna fordøyelsen i tynntarmen ettersom den menneskelige tarmen mangler enzymene som kreves for å hydrolysere β-koblingene som dannes mellom enhetene av monosakkarider. Imidlertid har Bifidobacterium i caeco-colon enzymene β-fruktosidase og β-galaktosidase som er nødvendige for å bryte ned karbohydratkjedene til deres konstituerende sukkerarter, dette tjener bakteriene ved å gi energi til spredning og produserer også gasser (hydrogen, karbondioksid, og Metan, som er metabolsk ubrukelige for verten), og kortkjedede fettsyrer (SCFA). Denne nedbrytningen gir en tilgjengelig energi beregnet til å være 1,5-2kcal/g, til sammenligning produserer fordøyelig karbohydrat 4kcal/g tilgjengelig energi.

Forekomsten av overvekt og fedme er et økende problem i den utviklede verden, og reduksjon av energiinntak er fortsatt kjernen i hovedbehandlingene for fedme. På grunn av dette er det en interesse for å identifisere matingredienser som vil bekjempe kosttilskudd overforbruk. Ved å erstatte noen av de fordøyelige karbohydratene med ikke-fordøyelige oligosakkarider kan det være mulig å redusere kalorimengden til maten med ca. 2kcal/g karbohydrat, men fortsatt beholde smaken og "munnfølelsen" til disse reduserte kaloriproduktene. Ytterligere fordeler med bruk av ikke-fordøyelige oligosakkarider mot overforbruk i kosten inkluderer bidraget som disse forbindelsene kan ha til å redusere appetitten og frivillig matinntak, noe som kan forbedre energiinntaksreguleringen ytterligere. Oligosakkarider kan øke metthetsfølelsen ved bulking, ved å bremse magetømmingen eller ved å øke produksjonen av peptid-yy (PYY) og glukagonlignende peptid-1 (GLP-1). Sistnevnte er påvist in vitro, hvor butyrat, en av SCFA'ene som produseres ved nedbrytning av oligosakkarid, økte produksjonen av PYY og proglukagon i rotteepitelceller. Lite arbeid har blitt gjort med potensielle oligosakkarideffekter på appetitten. og vurdering av appetitteffektene og energireguleringspotensialet til Cellodextrin hos mennesker er enda mer begrenset. Men før studier for å undersøke dette kan utføres, er det viktig å vurdere eventuelle gastrointestinale forstyrrelser som kan oppstå ved de dosene som ville være nødvendig.

Anbefalingen for totalt fiberinntak er 18g/dag i Storbritannia (Storbritannia), selv om det faktiske gjennomsnittlige inntaket i Storbritannia er lavere enn dette, med et gjennomsnitt på 13-15g/dag. Det er ikke kjent hva det gjennomsnittlige daglige oligosakkaridinntaket er i Storbritannia, eller om oligosakkaridene er inkludert i de totale fiberanslagene. Men fordi de ikke fordøyes i tynntarmen, kan de ha en avføringseffekt, noe som øker lettheten og/eller hyppigheten av avføring, og overflødig inntak kan forårsake diaré og andre gastrointestinale symptomer som flatulens, oppblåsthet og ubehag i magen. Intoleransesymptomer kan skyldes den osmotiske effekten og/eller gjæring; den osmotiske effekten kan forårsake magesmerter og til slutt diaré dersom tykktarmens kapasitet til å absorbere vann overskrides. Dessuten produserer fermentering gasser som også kan indusere magesmerter, oppblåsthet og overdreven flatus. Toleransen for ikke-fordøyelige oligosakkarider er vanligvis meget god, selv om toleranseterskelen avhenger av typen oligosakkarid, tidspunktet for inntak (f.eks. etter faste eller etter et måltid) og også individuelle faktorer som absorpsjonskapasitet, bevegelighetsmønstre, tykktarmsresponser og tarmfølsomhet. Polydekstrose har vist seg å bli tolerert i doser på 50 g/dag, resistent stivelse har en lignende toleranse ved akseptable doser på 45 g/dag, mens galakto-oligosakkaridforbruk på over 20 g/dag og frukto-oligosakkaridforbruk på over 40 g/dag har vært rapportert å forårsake diaré.

Målet er i første omgang å undersøke om Cellodextrin induserer gastrointestinale symptomer i en britisk kohort av friske menn og kvinner og i hvilken grad. Denne informasjonen kan deretter brukes til å informere fremtidige frivillige om den relative risikoen for å utvikle disse gastrointestinale problemene og alvorlighetsgraden av symptomene som oppleves. Det vil bli gjennomført en beskrivende pilotstudie. Tolv friske individer (6 menn og 6 kvinner, 18-40 år, med en BMI mellom 18 og 30 kg/m2) vil bli rekruttert. Interesserte personer vil kontakte etterforskerne og få tilsendt en kopi av informasjonsarket før de deltar på en medisinsk screening. Ved den medisinske screeningen vil en fullstendig forklaring av studien bli gitt og informert samtykke oppnådd. Et medisinsk screeningsskjema vil bli administrert, blodtrykksmålinger foretatt og en 10 ml blodprøve vil bli tatt via venepunktur av kvalifisert personell (analysert for full blodtelling, urea og elektrolytter). Hvis det er egnet, vil deltakerne delta på laboratoriet for opptil 4 besøk og for å gi en avføringsprøve (for mikrobiotavurdering) før de deltar på det første studiebesøket. Deltakerne vil ankomme laboratoriet rundt kl. 08.00, faste fra midnatt natten før, og vil deretter fylle ut en serie spørreskjemaer om appetitt og gastrointestinale symptomer. De vil bli bedt om å tømme blæren og en 24-timers urinsamling vil bli startet. Etter å ha hvilet på en sykehusseng i 15 minutter, vil en kanyle bli plassert for blodprøvetaking. Deltakeren vil da innta 10, 20, 30 eller 50 g Cellodextrin i en milkshake-drink. De vil gjenta spørreskjemaene hvert 30. minutt i 180 minutter med 1 ml blod tatt fra kanylen hvert 15. minutt over denne tiden. Kanylen vil deretter bli fjernet og en standard snack gitt for å stimulere tarmmotiliteten og spørreskjemaer (som før) vil bli utfylt etter 210 og 240 minutter. En smørbrødlunsj med lavt fiberinnhold vil bli gitt etter 240 minutter, og i løpet av de følgende 2 timene vil spørreskjemaer bli administrert hvert 30. minutt og deretter igjen ved 420 og 480 minutter. Deltakerne vil få en diett- og symptomdagbok som de skal fylle ut resten av dagen og de påfølgende 48 timene etter hvert studiebesøk. Tilbakemeldingsskjemaer vil bli administrert dersom en deltaker trekker seg fra eller fullfører studien. Ytterligere avføringsprøver vil bli samlet inn mellom 24 og 48 timer etter inntak av dosen på 30 g og 50 g.