Modulacja mikroflory jelitowej zawodowych sportowców suplementacją kiszonej kapusty (KOMS)

Materiał, uczestnicy, metodyka i plan badań Przedmiotem badań będą interwencje z wykorzystaniem kiszonej kapusty w celu modulacji mikroflory jelitowej jako synbiotyku jako substancji, której działanie zostało potwierdzone w poprzednich badaniach naukowych na ludziach, a która ze względu na niską częstość występowania skutki uboczne, zostały ocenione jako ogólnie bezpieczne. Interwencja będzie dotyczyć wykorzystania kiszonej kapusty. Przez 10 dni badani spożywali dziennie około 250 g kiszonej kapusty (Brassica oleracea v. capitata). Materiał badawczy pochodzi z darowizny firmy Eko Bio Zrnje, Vrbovec, Chorwacja. To kapusta kiszona tarta, produkowana w procesie fermentacji w roztworze soli (NaCl), w której fermentacja została zatrzymana poprzez pasteryzację i pakowana w szklane słoiki o pojemności 500 g. Badania składu odżywczego i mikrobiologicznego przeprowadzone w laboratoriach Wydziału Żywności i Biotechnologii oraz metodą laboratorium kulturowego potwierdziły obecność bakterii wytwarzających kwas mlekowy (4,82·103 (±2,31) jednostki tworzącej kolonię/ml) w potencjalny probiotyk, dzięki czemu produkt ten można uznać za synbiotyk. Dodatkowo kapustę kiszoną analizowano przy użyciu naturalnej gwiazdy przewodniej nowej generacji kwasu rybonukleinowego 16s, sekwencjonowania niedrgawkowego uogólnionego stanu padaczkowego, normalnej surowicy koziej na obecność w niej materiału genetycznego bakterii. Ze względu na pasteryzację kapusta kiszona nie będzie wymagała transportu i przechowywania zgodnie z zasadą łańcucha chłodniczego. Wyniki interwencji dotyczącej modulacji mikroflory jelitowej zostaną porównane z wynikami poprzedniego badania, którego przedmiotem była modulacja mikroflory jelitowej przez rozpuszczalny błonnik NUTRIOSE u zawodowych sportowców. NUTRIOSE to odporna maltodekstryna, czyli nielepki, rozpuszczalny błonnik pozyskiwany z pszenicy i kukurydzy (Roquette Freres, Lestrem, Francja) o udowodnionym działaniu prebiotycznym.

respondenci Na potrzeby badania utworzona zostanie kohorta składająca się z minimum dziewięciu respondentów – zawodowych sportowców. Próba respondentów została określona pod względem technicznym, logistycznym i finansowym warunków badania i opiera się na tym, że porównanie z kohortami 9 osób z poprzedniego badania (NCT05726435), które zostały poddane interwencji z użyciem prebiotyków i kontrolowane placebo Celem jest modulacja mikroflory jelitowej zawodowych sportowców. Rekrutacja respondentów będzie prowadzona we współpracy z partnerami badania (HOO) oraz ze środowiska społecznego badacza za pomocą ankiety internetowej.

Metodologia

Metody pracy: metody dietetyczne, metody antropometryczne oraz pobieranie i analiza próbek krwi żylnej i kału. Próbkę zmiennych stanowią: próbka kału do sekwencjonowania mikroflory jelitowej, próbka krwi żylnej do obróbki laboratoryjnej, środki służące do oceny cech morfologicznych (wysokość ciała, masa ciała, procent tkanki tłuszczowej i tkanki mięśniowej obliczony za pomocą metody analizator składu ciała – bioimpedancja TANITA). Metody dietetyczne zostaną wykorzystane do kontrolowania spożycia wszystkich składników odżywczych przed i w trakcie interwencji, a także w fazie kontrolnej. Z metody będzie dziennik żywności (siedmiodniowy i dziesięciodniowy). Wszystkie zebrane dane żywieniowe zostaną przetworzone za pomocą atlasu artykułów spożywczych i dań gotowych z regionu Bałkanów Capnutr (Glibetić i in., 2018).

Plan badań Badanie zaprojektowano jako prospektywne badanie kohortowe. Badania zostaną przeprowadzone zgodnie z przepisami Deklaracji Helsińskiej oraz zgodnie ze zgodą Komisji Etyki Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu w Zagrzebiu z dnia 27.3.2023. Badania będą prowadzone w dwóch fazach: w pierwszej fazie badani będą otrzymywać suplementację kiszoną kapustą przez dziesięć dni, a w drugiej fazie, trwającej jeden miesiąc, będą monitorowani pod kątem mikroflory jelitowej bez prób modulowania mikroflory jelitowej („płukanie” -na zewnątrz"). We współpracy z HOO oraz partnerami akademickimi i biznesowymi zawodowi sportowcy zostaną zaproszeni do wypełnienia wirtualnego formularza „Sportowcy a mikrobiom jelitowy”, czyli ankiety dotyczącej wiedzy sportowców na temat mikrobiomu jelitowego. Przetwarzanie danych umożliwi identyfikację potencjalnych kandydatów do badań. Z kandydatami skontaktujemy się telefonicznie, poinformujemy ich o badaniu i w trakcie krótkiej rozmowy ocenimy, jakie kryteria zostaną włączone i wyłączone. Do kohorty zostaną włączeni kandydaci spełniający kryteria. Po utworzeniu kohorty zostaną podjęte ustalenia logistyczne i plan badań. Badanie zostanie podzielone na trzy fazy: przed, w trakcie i po interwencji. W pierwszej kolejności osoby badane zostaną poinformowane o planie badania (czas, liczba wizyt, logistyka), na które uzyskano świadomą zgodę. W fazie przedinterwencyjnej odbędzie się spotkanie, podczas którego jeszcze raz wyjaśnimy plan i przebieg badania, określimy terminy i rozdamy sprzęt do pobrania próbki oraz prześlemy dostarczone formularze (Excel, Microsoft Office, USA). W kontynuacji pierwszego etapu respondenci będą rejestrować dzienne spożycie pokarmu, czas trwania i intensywność aktywności fizycznej oraz czas snu. Podobnie kwestionariusze dotyczące jakości diety (DQQ), kwestionariusz wiedzy na temat żywienia oraz kwestionariusz chronotypu. Dzień przed rozpoczęciem interwencji badani oddają próbkę kału i krwi, a następnie wypełniają dopuszczalną dzienną dawkę. W trakcie interwencji respondenci pozostają w ciągłym kontakcie z zespołem badaczy. W specjalnie przygotowanej formie rejestrują przestrzeganie zabiegu (dane np. o czasie spożycia kapusty) i możliwe skutki uboczne (zmiany w stolcu, wzdęcia, wiatry) oraz rodzaj stolca według skali Bristolskiej . Podczas interwencji pacjenci nadal prowadzą dziennik diety, ćwiczeń i snu. Po interwencji ponownie pobierają krew i próbkę z pierwszego krzesła po interwencji, według tej samej zasady co przed interwencją. Podobnie respondenci ponownie wypełnią ADI. W drugiej fazie uczestnicy badania pozostają w kontakcie z badaczami, a dwa miesiące po pobraniu ostatniej próbki kału ponownie pobiera się próbkę kału od osoby badanej i ponownie przeprowadza się analizę mikroflory jelitowej. Podczas przetwarzania danych wyniki tego badania zostaną porównane z wynikami poprzedniego badania, które różni się od tego, w którym w interwencji zastosowano prebiotyki, a nie synbiotyki. Poprzednie badania zarejestrowane na stronie ClinicalTrials.gov Rejestr pod numerem NCT05726435 został zaprojektowany jako randomizowane badanie interwencyjne, kontrolowane placebo. Respondenci, zawodowi sportowcy, przez 4 tygodnie przyjmowali albo prebiotyki, błonnik NUTRIOSE, albo placebo w ilości 20 g podzielone na dwie dawki po 10 g każda. Podczas opisywanej interwencji wielokrotnie przeprowadzano analizę mikroflory jelitowej. Wyniki tego badania zostaną porównane w szczególności z wynikami analizy mikroflory jelitowej w dwóch punktach czasowych: po 2 tygodniach interwencji i 8 tygodniach od rozpoczęcia interwencji, kiedy badani przez 4 tygodnie nie stosowali prebiotyków ani placebo po samą interwencję.

Metody przetwarzania danych:

Różnice pomiędzy zmiennymi kategorycznymi zostaną sprawdzone za pomocą testu chi-kwadrat. Zbadane zostaną różnice pomiędzy zmiennymi niekategorycznymi w zależności od rozkładu i liczby grup, test t dla par oraz test U Kruskala-Wallisa i Manna-Whitneya, a następnie test Bonferoniego do analizy post hoc.

W celu zbadania możliwych korelacji wykorzystane zostaną obliczenia współczynników korelacji Pearsona pomiędzy parametrami stanu odżywienia, składem ciała i dietą. Kwestionariusze zostaną poddane walidacji poprzez obliczenie współczynnika alfa Cronbacha dla każdej pozycji oraz poprzez eksploracyjną analizę jednoczynnikową, a spójność wewnętrzna zostanie określona poprzez obliczenie współczynników korelacji Pearsona pomiędzy poszczególnymi pozycjami kwestionariusza. Względne udziały poszczególnych kategorii taksonomicznych zostaną wykorzystane do obliczenia wskaźnika różnorodności Shannona-Wienera w celu porównania zróżnicowania pomiędzy grupą próbek przed i po interwencji. Analiza skupień zostanie przeprowadzona przy użyciu programu BioNumerics (Applied Maths, Belgia) w oparciu o wzorce polimorfizmu długości endonukleazy restrykcyjnej I Haemophilus haemolyticus i fragmentów restrykcyjnych T MSPi T. Wartości P poniżej 0,05 będą uważane za istotne statystycznie. Dla celów statystycznych przetwarzanie danych odbywać się będzie przy wykorzystaniu programu SPSS 19.0 (IBM, Chicago, USA).