Um estudo de isótopos estáveis ​​para avaliar a biodisponibilidade de um sistema de administração de ferro à base de proteína de aveia

A deficiência de ferro (Fe) é a deficiência nutricional mais comum presente em todo o mundo (1). Soluções alternativas são necessárias para uma melhor absorção devido às desvantagens associadas aos efeitos colaterais gastrointestinais dos suplementos de sais de ferro (2). Além disso, é difícil adicionar Fe como fortificante aos alimentos devido às alterações organolépticas que causa (3, 4). A redução do tamanho das partículas dos sais de ferro melhora sua absorção, e os compostos de Fe de tamanho submicrométrico são uma solução promissora em matrizes alimentares (5-7), embora sua tendência a oxidar e agregar rapidamente em solução limite seu uso na fortificação (8, 9) .

Um novo composto de fibrilas-Fe de β-lactoglobulina (BLG) para uso na fortificação de Fe foi desenvolvido por Shen et al. de proteínas do leite, e sua avaliação em estudos de digestão in vitro e biodisponibilidade in vivo (rato) foi relatada (9). Observou-se que o efeito redutor do material, estabilidade coloidal, melhor desempenho sensorial e alta biodisponibilidade, tornando-o promissor para aplicações nutricionais (9).

No estudo atual, uma estratégia semelhante é usada para isolar fibrilas amiloides de uma fonte vegana e mais sustentável, ou seja, proteína de aveia. A capacidade redutora das fibrilas amilóides sobre o sal de Fe - FeCl3 na presença de ascorbato de sódio (SA) ou hidróxido de sódio (NaOH), ambos reagentes de grau alimentício, mostrou a formação de uma mistura de partículas de Fe2+ e Fe3+ sem agregação observada (dados não publicados, Mezzenga Lab, ETH). Um estudo humano anterior conduzido por Baumgartner et al. mostraram que os íons Fe3+ de fosfato férrico de tamanho submícron tinham uma absorção fracionada de Fe (FIA) semelhante em comparação com a do sulfato ferroso (FeSO4), o padrão de tratamento atual (10). Os sistemas de fibrilas amiloides pela proteína do leite como veículos eficientes para fortificação com ferro. A avaliação da digestão in vitro e da biodisponibilidade in vivo mostrou que as fibrilas de β-lactoglobulina (β-lg) pela proteína do leite desapareceram 4 horas após o fornecimento deste suplemento rico em amiloide no trato intestinal imediatamente. Além disso, a seção do cérebro dos camundongos suplementados com fibrila amilóide β-lg não apresentou praga amilóide após 1 mês de alimentação. (Mezzenga & Zhou et al, manuscrito submetido). As fibrilas de β-lactoglobulina (β-lg) e a aveia à base de plantas compartilham a mesma estrutura no amiloide pela proteína do leite. (11) A partir desses resultados, as fibrilas de aveia são consideradas seguras para nutrição.

Além disso, um estudo recente de Zhou et al. mostraram a possibilidade de produzir fibrilas amiloides a partir de aveia em total analogia com as obtidas por BLG (11). No presente estudo, a OAT fibril - Fe SA (Fe-oat 1) e OAT fibril - Fe NaOH (Fe-oat 2) serão estudadas in vivo, isoladamente são fibrilas de aveia em pó adicionadas de suplemento de ferro é solúvel em água e aveia O suplemento de ferro em pó de fibrila é solúvel em água em uma matriz alimentar (purê de açaí e mel) para avaliar sua promessa como fortificantes alimentares de Fe.

Este é o primeiro estudo em humanos para avaliação de segurança alimentar de curto prazo e efeito adverso da OAT fibril - Fe SA (Fe-oat 1), OAT fibril - Fe NaOH (Fe-oat 2) e em uma matriz alimentar para avaliar sua promessa como Fortificantes alimentares Fe.

O estudo será um estudo cruzado prospectivo de centro único no qual cada sujeito recebe 6 condições de teste. O estudo será realizado no Instituto de Nutrição, Mahidol University, Nakhon Pathom, Tailândia. O estudo foi aprovado pelo Conselho de Ética da Mahidol University e será registrado em www.clinicaltrials.gov. Todos os indivíduos fornecerão consentimento informado por escrito antes de qualquer procedimento do estudo. Durante a triagem, cerca de 2 semanas antes do início do estudo, as mulheres serão avaliadas quanto à elegibilidade. Os procedimentos do estudo serão explicados a eles em detalhes no idioma local e, após obter o consentimento informado, uma amostra de sangue por punção venosa (6 mL) será coletada para a determinação de hemoglobina (Hb), ferritina sérica (SF), proteína c-reativa (PCR), talassemia e gravidez. O peso será medido para o 0,1 kg mais próximo e a altura para o 0,5 cm mais próximo, para calcular o IMC. Uma entrevista será realizada para avaliar outros critérios de inclusão e exclusão. As mulheres serão convidadas a fazer a triagem até que 52 mulheres elegíveis tenham sido inscritas para participar do estudo. Cada indivíduo completará os seis estudos de absorção de ferro nos quais receberá doses suplementares de ferro de 4 mg de ferro dos seis produtos: (i) Fe-oat 1 sozinho, (ii) Fe-oat 1 com 30 mL de purê de açaí com mel, (iii) Fe-oat 2 sozinho, (iv) Fe-oat 2 com 30 mL de purê de açaí com mel, (v) FeSO4 sozinho, (vi) FeSO4 com 30 mL de purê de açaí e mel. O teor de polifenóis do purê de açaí será medido no Laboratório de Nutrição Humana.

A fase experimental terá duração de 37 dias. As três primeiras doses de ferro marcado serão administradas nos dias 1, 3 e 5 entre 07:00 e 09:00 da manhã após jejum noturno. Após a terceira intervenção, haverá um período de espera de 14 dias para permitir a incorporação do ferro marcado nas hemácias. Nos dias 19, 21 e 23, serão entregues aos participantes os produtos da quarta, quinta e sexta intervenção. Será assegurado que a randomização dos produtos de intervenção seja feita de forma que duas intervenções com o mesmo isótopo estável não sejam dadas aos participantes na mesma semana. Os produtos 1, 3 e 5 da lista serão entregues em uma semana, e 2, 4 e 6 na segunda semana. Haverá três pontos de amostragem de sangue excluindo a triagem: uma amostragem de linha de base no Dia 1, amostragem no dia 17 e uma amostragem final 14 dias após o quarto produto de intervenção, no dia 37, o último dia do estudo. Essas amostras de sangue venoso serão coletadas para determinação de Hb, SF e CRF, e enriquecimento isotópico eritrocitário.

As mulheres serão randomizadas para a ordem de administração da intervenção usando um código Python. Os participantes consumirão os produtos intervencionistas rotulados na forma de solução sob supervisão dos pesquisadores com ou sem o purê de açaí, dependendo do tipo de intervenção do dia. Depois de consumir os produtos de teste, os participantes se absterão de comer ou beber por 3 h.

As soluções de Fe-oat 1 e Fe-oat 2 serão produzidas no ETH Zurich no Laboratory of Food and Soft Materials com produtos químicos de qualidade alimentar ou farmacopeia e usando pós de ferro elementar enriquecidos com 57Fe ou 58Fe (Chemgas, Boulogne, França) e considerando os regulamentos de Boas Práticas de Fabricação. O SOP para a preparação do Fe-oat 1 e 2 será fornecido mediante solicitação. As soluções de FeSO4 marcadas serão preparadas no Laboratório de Nutrição Humana (HNL) a partir de pós de ferro elementar enriquecidos com 54Fe (Chemgas, Boulogne, França). Os pós de ferro serão dissolvidos à temperatura ambiente em ácido sulfúrico 1,7 M (1,21 ml/100 mg Fe) em garrafas de HDPE de 100 ml (Semadeni, Ostermundingen, Suíça) lavadas com argônio. As soluções resultantes serão levadas a uma concentração de 4 mg Fe/g de solução com água pura estéril. As soluções serão divididas em porções de 1 g em frascos de PFA. Os frascos serão lavados com argônio, bem fechados e mantidos a 4-8°C até o uso. Os reagentes serão do grau de reagente da Farmacopeia Europeia (ácido sulfúrico 95-97%, Sigma-Aldrich, Buchs, Suíça; Aqua ad iniect. B. Braun, Kantonsapotheke Zurique).