Исследование оптимальной доставки пропионата в толстую кишку с использованием мечения стабильными изотопами

Роль SCFAs в регуляции аппетита: было показано, что SCFAs стимулируют выработку PYY и GLP-1 на животных моделях, а пищевые волокна, основными конечными продуктами которых являются SCFAs, вызывают регуляцию аппетита у людей. Однако доказательства, подтверждающие, что пищевые волокна вызывают регуляцию аппетита у людей, очень слабы из-за сложности контроля исследований с очень высоким потреблением клетчатки. В недавнем проекте, финансируемом в рамках инициативы BBSRC DRINC (BB/H004815/1), мы получили первые прямые доказательства того, что SCFAs могут напрямую регулировать аппетит у людей. До этого исследования для достижения уровня производства SCFAs, который является достаточно высоким, чтобы вызвать эффект регулирования аппетита, требовалось очень большое количество пищевых волокон (> 25 г / день и до 40 г / день). и соблюдение диеты с высоким содержанием клетчатки плохое из-за побочных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта. Кроме того, добавление в рацион смешанного рациона с высоким содержанием клетчатки не приводит к предсказуемому или надежному увеличению производства короткоцепочечных жирных кислот в толстой кишке или циркулирующих уровней короткоцепочечных жирных кислот во всех популяциях людей из-за вариабельности микробной активности кишечника. Наконец, перорально вводимые SCFAs не приятны на вкус и быстро всасываются в тонком кишечнике, где мало L-клеток. В наших исследованиях на сегодняшний день мы сосредоточились на пропионате SCFAs, потому что он имеет самое высокое сродство к рецепторам и является конечным продуктом метаболизма в микробиоте и, следовательно, кажется очевидной мишенью для изучения влияния SCFAs на регуляцию аппетита. Чтобы преодолеть неприятные высокие уровни ферментируемых пищевых волокон, необходимых для значительного повышения уровня пропионата в толстой кишке, и непредсказуемость в производстве полученных SCFAs, мы разработали и испытали новую систему доставки, нацеленную на высвобождение граммовых количеств пропионата в проксимальном отделе толстой кишки. . По нашим оценкам, наша система доставки может привести к 2-8-кратному увеличению пропионата в толстой кишке, уровня, которого очень трудно достичь при кормлении смешанными ферментируемыми волокнами. Такой уровень производства пропионата мог наблюдаться в рационе предков и в некоторых частях сельской Африки, где потребление пищевых волокон очень велико. Мы также продемонстрировали, что система доставки повышает уровень пропионата в плазме, снижает потребление пищи в острых исследованиях аппетита, а в долгосрочном исследовании (24 недели) положительно влияет на потребление пищи, состав тела, гомеостаз глюкозы, циркулирующие липиды, холестерин и печень. функции, печени и висцерального жира и управления весом. Однако в этих исследованиях мы прагматично выбрали препарат, который можно было бы производить в больших масштабах. Количество высвобождаемого пропионата может варьироваться, что само по себе может влиять на скорость и количество высвобождаемого пропионата. Для ингредиента, который потенциально может быть включен в широкий спектр пищевых продуктов, мы теперь хотим исследовать препарат оптимальной системы доставки, который доставляет максимальную дозу пропионата в наименьшем количестве материала.

Мы планируем использовать неинвазивные методологии мечения стабильных изотопов для определения биодоступности пропионата из ряда препаратов системы доставки, чтобы определить оптимальный препарат для доставки максимального количества пропионата в проксимальный отдел толстой кишки.