Биодоступность флоротаннинов и каротиноидов после приема крекеров, обогащенных водорослями (BIO-ALGA)

Исследование BIO-ALGA представляет собой нутрицевтическое вмешательство, предназначенное для оценки биодоступности у человека биоактивных соединений, присутствующих в бурой водоросли Himanthalia elongata, в частности флоротаннинов и каротиноидов. Эти соединения привлекают растущий интерес в области питания и функциональных продуктов питания благодаря их потенциальным антиоксидантным, противовоспалительным и метаболически регуляторным свойствам. Морские макроскопические водоросли, и особенно Himanthalia elongata, признаются ценным источником этих соединений, а также обеспечивают пищевые волокна, минералы и другие питательные вещества, которые могут способствовать профилактике хронических заболеваний, таких как ожирение, диабет 2 типа и сердечно-сосудистые нарушения. Однако для того, чтобы эти соединения оказывали физиологическое воздействие на организм человека, они должны абсорбироваться в процессе пищеварения и достигать системного кровотока. Поэтому изучение их биодоступности в условиях реального потребления человеком имеет важное значение.

Для достижения этой цели исследование спланировано как острое, рандомизированное, контролируемое, перекрёстное и слепое нутрицевтическое вмешательство, проводимое на здоровых взрослых. Каждый участник будет употреблять четыре функциональных крекера (примерно 20 г) в отдельные дни: один, обогащённый Himanthalia elongata, и другой контрольный крекер с идентичной рецептурой, но без водорослей. Два вмешательства будут разделены периодом вымывания не менее пятнадцати дней, чтобы избежать эффектов переноса. Ожидаемый размер выборки составляет не менее десяти участников, в идеале двенадцать, со сбалансированным представительством мужчин и женщин. Подходящие участники — это здоровые взрослые в возрасте от 18 до 45 лет с индексом массы тела от 18 до 30 кг/м². Критерии исключения включают заболевания пищеварительной системы, аллергию на ингредиенты, используемые в исследовании, текущий приём лекарств или добавок, гормональное лечение, недавний приём антибиотиков или беременность.

Тестовый продукт состоит из четырёх функциональных крекеров весом примерно 20 г и содержащих 1 г лиофилизированного порошка Himanthalia elongata. Это количество обеспечивает наличие целевых биоактивных соединений, оставаясь в пределах безопасных диетических норм потребления йода. Рецептура включает рисовую муку, кукурузный крахмал, пшеничную муку, кунжут, разрыхлитель, яйцо и воду. Немного оливкового масла использовалось для улучшения абсорбции каротиноидов, таких как фукоксантин. Маннитол используется в качестве подсластителя для придания сладости без существенного увеличения калорийности. Плацебо-батончик имеет тот же состав, но не содержит водорослей, что позволяет напрямую сравнивать абсорбцию биоактивных соединений, доставляемых через пищевую матрицу.

В течение семи дней, предшествующих каждому вмешательству, и на протяжении всего периода исследования участникам будет предписано избегать употребления продуктов из водорослей. Кроме того, они будут заполнять трёхдневный пищевой дневник перед каждым вмешательством. В день вмешательства добровольцы посетят Отдел питания человека Института науки и технологии пищевых продуктов и питания (ICTAN-CSIC) после ночного голодания не менее десяти часов. Будет установлен венозный катетер для повторного забора крови, после чего участники употребят назначенный крекер и останутся в исследовательском центре на весь день исследования под наблюдением исследовательской группы. В течение дня они будут получать стандартизированную диету без полифенолов, чтобы минимизировать помехи при аналитическом определении метаболитов, полученных из водорослей.

Образцы крови будут собираться до приёма и в несколько постпрандиальных моментов времени (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 4, 6, 8, 19 и 24 часа) для оценки плазменной кинетики абсорбированных соединений и их метаболитов. Примерно 9 мл крови будет собираться в каждый момент времени, что составит общий объём 99 мл за одно вмешательство. Плазма будет отделяться центрифугированием и храниться при -80 °C до анализа. Параллельно образцы мочи будут собираться в определённые интервалы (-2 до 0 ч, 0-3 ч, 3-6 ч, 6-9 ч и 9-24 ч) для оценки мочевой экскреции метаболитов, полученных из биоактивных соединений, присутствующих в водорослях.

Собранные биологические образцы будут анализироваться с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии, сопряжённой с квадрупольной время-пролётной масс-спектрометрией с электроспрей-ионизацией (HPLC-ESI-QTOF). Будут применяться таргетные метаболомные подходы для идентификации и количественного определения метаболитов, полученных из флоротаннинов и каротиноидов, присутствующих в Himanthalia elongata. На основе профилей концентрации в плазме и паттернов мочевой экскреции будут рассчитаны нутрицевтические кинетические параметры, такие как максимальная концентрация (Cmax), время достижения максимальной концентрации (Tmax) и площадь под кривой «концентрация-время» (AUC), а также доля экскретированных метаболитов относительно принятой дозы. Эта аналитическая стратегия позволит охарактеризовать реальную биодоступность этих соединений в физиологических условиях и идентифицировать потенциальные биомаркеры потребления водорослей.

Исследование представляет минимальный риск для участников, в основном ограниченный лёгким и преходящим дискомфортом, связанным с забором крови. Ингредиенты, используемые в функциональных крекерах, были тщательно отобраны для обеспечения пищевой безопасности и поддержания потребления микронутриентов, включая йод, в пределах рекомендуемых норм. Хотя исследование не имеет прямой терапевтической цели, ожидается, что его результаты расширят текущие знания о метаболизме и биодоступности биоактивных соединений, полученных из водорослей, у человека, а также предоставят научные доказательства, поддерживающие разработку функциональных продуктов питания, включающих морские водоросли с потенциальной пользой для здоровья.