Określenie zmian metabolicznych i mikrobiomu po spożyciu soku żurawinowego wśród młodych kobiet

Spożywanie soku żurawinowego wiąże się z profilaktyką infekcji dróg moczowych. Jednak ze względu na gorycz i cierpkość produktów żurawinowych przestrzeganie zaleceń przez uczestników badań klinicznych związanych z żurawiną jest słabe, co utrudnia dalsze badanie funkcji soku żurawinowego. W związku z tym istnieje pilna potrzeba skutecznego podejścia do weryfikacji zgodności uczestników. W poprzednim badaniu metabolom osocza i moczu u młodych kobiet po spożyciu soku żurawinowego był badany przy użyciu globalnego podejścia UHPLC (ultrawysokosprawna chromatografia cieczowa) -Q-Orbitrap-HRMS (spektrometria mas o wysokiej rozdzielczości). Analiza PLS-DA (analiza dyskryminacyjna częściowych najmniejszych kwadratów) wykazała, że ​​zarówno osocze, jak i moczowy metabolom u młodych kobiet uległy zmianie po spożyciu żurawiny w porównaniu z wartościami wyjściowymi i spożyciem soku jabłkowego. Spożycie soku żurawinowego powodowało większe wydalanie zarówno egzogennych, jak i endogennych metabolitów. Te metabolity zostały zidentyfikowane jako kandydaci na biomarkery spożycia soku żurawinowego. Opracowane modele PLS-DA (Analiza dyskryminacyjna cząstkowych najmniejszych kwadratów) / OPLS-DA (Analiza dyskryminacyjna cząstkowych najmniejszych kwadratów ortogonalnych) dają możliwość identyfikacji konsumentów soku żurawinowego.

Nie wiadomo, czy spożycie soku żurawinowego wpływa na profil mikroflory jelitowej u ludzi. Jednak kilka badań sugeruje, że dieta bogata w polifenole poprawia profil mikroflory jelitowej. Poprzednie badanie in vitro z mikroflorą jelitową człowieka wykazało, że katabolizm mikrobiologiczny procyjanidyn typu A wytwarzał metabolity o różnych profilach i strukturach w porównaniu z procyjanidynami typu B.

Zrozumienie zmian mikrobiomu w ludzkich jelitach umożliwi badaczom skorelowanie i wyjaśnienie zmian metabolomu w moczu i krwi, a także wyjaśni korzyści zdrowotne żurawiny.

Biorąc pod uwagę wszystkie próbki, które zostaną zebrane w tym badaniu, można porównać zmiany metabolomiczne między krótkotrwałym leczeniem sokiem żurawinowym (3 dni) i długotrwałym leczeniem (21 dni). Ponieważ działanie ochronne soków żurawinowych na drogi moczowe jest często związane z przewlekłym spożywaniem, oczekuje się, że w długoterminowych badaniach zostanie zidentyfikowanych więcej zmian metabolicznych.

Plan badań:

Cel szczegółowy 1: Dwadzieścia (20) zdrowych studentek college'u w wieku 18-29 lat z prawidłowym BMI (wskaźnik masy ciała) (18,5-25) i ważących co najmniej 110 funtów zostanie zatrudnionych w kampusie UF (University of Florida).

Reklama będzie miała formę ulotek. Dane kontaktowe badaczy zostaną zawarte w ulotce. Kwestionariusz posłuży do uzyskania informacji o przedmiotach do wstępnego przesiewu. Wszyscy uczestnicy otrzymają pisemne i ustne informacje dotyczące naturalnych i potencjalnych zagrożeń związanych z badaniem.

Uczestnikom zaleca się unikanie pokarmów bogatych w proantocyjanidyny, w tym żurawiny, jagód, truskawek, śliwek, malin, jabłek, winogron, ekstraktu z pestek winogron, pycnogenolu, czerwonego wina, herbaty, czekolady i innych produktów kakaowych lub innych suplementów na bazie żurawiny od początku 10. -dzień (1-9) prowadzony w okresie do końca badania. Uczestnicy zostaną zasugerowani, aby zamiast nich spożywać pomarańczę, arbuza, miodową rosę, kantalupę. Zestawy do pobierania próbek moczu i kału zostaną rozdane wszystkim uczestnikom, a uczestnicy zostaną przeszkoleni w zakresie korzystania z zestawów do pobierania. Jedna próbka kału zostanie pobrana przez uczestników w dowolnym dniu od 7 do 9 dnia. 10-tego dnia rano zostanie pobrana próbka moczu na czczo, a pacjenci pobiorą próbkę krwi (2 probówki, łącznie 30 ml). Po pobraniu próbki krwi na czczo uczestnicy otrzymają śniadanie. Do pobrania krwi zostanie zatrudniony wyszkolony i certyfikowany flebotomista. Po pobraniu krwi każdy uczestnik wypije 1 butelkę (250 ml) soku żurawinowego lub placebo, a kolejne 5 butelek soku żurawinowego lub placebo zostanie podane każdemu uczestnikowi do spożycia wieczorem 10 dnia oraz rano i wieczorem dnia 11 i 12 dzień. W dniach 12-4 zostanie również pobrana jedna próbka kału. Wszyscy badani wrócą do jednostki klinicznej rano 13 dnia z próbką moczu pobraną na czczo przez noc, a próbki krwi zostaną pobrane 30-60 minut po spożyciu przez uczestników 1 butelki soku żurawinowego lub placebo. Sok żurawinowy lub placebo zostanie rozdany każdemu z badanych do spożycia wieczorem 13 dnia oraz rano i wieczorem w dniach 14-29. Wizyty będą umawiane co tydzień lub na prośbę uczestników w dniach od 14 do 29. Jedna próbka kału zostanie pobrana od 29 do 31 dnia. Rano 30 dnia zostanie pobrana próbka moczu na czczo, a osoby badane będą miały pobraną próbkę krwi po spożyciu soku żurawinowego lub placebo. Po 14-dniowym okresie wymywania uczestnicy przejdą na alternatywny schemat i powtórzą protokół. Wszystkie zebrane próbki zostaną podzielone na porcje i przechowywane w temperaturze -80°C. Jest mało prawdopodobne, aby tak się stało, ale jeśli jakikolwiek uczestnik ma poważne negatywne skutki po spożyciu soku, uczestnik zostanie usunięty z badania w zależności od jego sytuacji ze względów bezpieczeństwa.

Przygotowanie próbek moczu i osocza pobranych w 13., 48. dniu (3 dni później po spożyciu soku żurawinowego/placebo) będzie przebiegać zgodnie z ustalonymi protokołami. Dane LC-HRMS (chromatografia cieczowa - spektrometria mas o wysokiej rozdzielczości) zostaną znormalizowane i zaimportowane do SIMCA (wersja 13.0.3, Umetrics, Umea, Szwecja) do wykorzystania wcześniej ustalonych modeli PLS-DA (analiza dyskryminacyjna cząstkowych najmniejszych kwadratów) / OPLS-DA (analiza dyskryminacyjna cząstkowych ortogonalnych najmniejszych kwadratów) do ślepej identyfikacji konsumentów soku żurawinowego. Wyniki zostaną przesłane do Ocean Spray w celu weryfikacji.

Cel szczegółowy 2:

Wyjściowe próbki kału i próbki kału pobrane około 30, 65 dnia (21 dni później po spożyciu soku żurawinowego/placebo) zostaną przeanalizowane pod kątem składu mikrobiomu. Genomowe DNA drobnoustrojów zostanie wyekstrahowane z próbek kału przy użyciu zestawów do izolacji DNA MoBlo Power z gleby. Zmiana mikroflory jelitowej zostanie skorelowana ze zmianami metabolomu w moczu przy użyciu analizy redundancji i analizy dyskryminacyjnej. Mucyna w kale i IgA (immunoglobulina A, wskaźniki bariery jelitowej), krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe i amoniak w próbkach kału będą analizowane przy użyciu specjalnych zestawów testowych lub metody HPLC (wysokosprawna chromatografia cieczowa).

Cel szczegółowy 3:

Przygotowanie próbki moczu i osocza pobranych w 30., 65. dniu (21 dni później po spożyciu soku żurawinowego/placebo) będzie przebiegać zgodnie z ustalonymi protokołami. Analizy UHPLC (ultrawysokosprawna chromatografia cieczowa) -Q-Orbitrap-HRMS (spektrometria mas o wysokiej rozdzielczości), wielowymiarowe przetwarzanie danych i analiza statystyczna będą takie same jak proces eksperymentu omówiony w celu szczegółowym 2.