Cellodextrin Tolerabilitetsstudie (CELLDEX)

Cellodextriner är småkedjiga, icke-absorberbara, oligosackarider som produceras från ofullständig hydrolys av olöslig cellulosa. Liksom andra oligosackarider slipper de matsmältningen i tunntarmen eftersom den mänskliga tarmen saknar de enzymer som krävs för att hydrolysera β-länkarna som bildas bland monosackaridenheterna. Bifidobacterium i caeco-colon har dock enzymerna β-fruktosidas och β-galaktosidas som behövs för att bryta ned kolhydratkedjorna till deras ingående sockerarter, detta tjänar bakterierna genom att tillhandahålla energi för proliferation och producerar även gaser (väte, koldioxid, och Metan, som är metaboliskt värdelösa för värden), och kortkedjiga fettsyror (SCFA). Denna nedbrytning ger en tillgänglig energi som uppskattas till 1,5-2kcal/g, i jämförelse producerar smältbara kolhydrater 4kcal/g tillgänglig energi.

Förekomsten av övervikt och fetma är ett ökande problem i den utvecklade världen och minskning av energiintaget är fortfarande kärnan i de viktigaste behandlingarna för fetma. På grund av detta finns det ett intresse för att identifiera livsmedelsingredienser som kommer att motverka överkonsumtion i kosten. Genom att ersätta en del av de smältbara kolhydraterna med icke-smältbara oligosackarider skulle det kunna vara möjligt att minska kaloribelastningen i maten med cirka 2kcal/g kolhydrat, men ändå behålla smaken och "munkänslan" hos dessa reducerade kalorier. Ytterligare fördelar med användningen av icke-smältbara oligosackarider mot överkonsumtion i kosten inkluderar det bidrag som dessa föreningar kan ha för att minska aptiten och frivilligt matintag, vilket ytterligare kan förbättra regleringen av energiintaget. Oligosackarider kan öka mättnadskänslan genom att fylla, genom att bromsa magtömningen eller genom att öka produktionen av peptid-yy (PYY) och glukagonliknande peptid-1 (GLP-1). Det senare har visats in vitro, där butyrat, en av de SCFA som produceras vid nedbrytning av oligosackarider, ökade produktionen av PYY och proglukagon i råttepitelceller. Lite arbete har gjorts på de potentiella oligosackarideffekterna på aptiten. och bedömningen av cellodextrins aptiteffekter och energiregleringspotential hos människor är ännu mer begränsad. Innan studier för att undersöka detta kan utföras är det dock viktigt att bedöma eventuella gastrointestinala störningar som kan uppstå vid de doser som skulle behövas.

Rekommendationen för totalt fiberintag är 18 g/dag i Storbritannien (UK) även om det faktiska genomsnittliga intaget i Storbritannien är lägre än detta, i genomsnitt 13-15 g/dag. Det är inte känt vad det genomsnittliga dagliga intaget av oligosackarider är i Storbritannien, eller om oligosackariderna ingår i de totala fiberuppskattningarna. Men eftersom de inte smälts i tunntarmen, kan de ha en laxerande effekt, vilket ökar lättheten och/eller frekvensen av laxering och överdrivet intag kan orsaka diarré och andra gastrointestinala symtom som flatulens, uppblåsthet och bukbesvär. Intoleranssymptom kan bero på den osmotiska effekten och/eller fermentering; den osmotiska effekten kan orsaka buksmärtor och så småningom diarré om tjocktarmens kapacitet att absorbera vatten överskrids. Dessutom producerar jäsning gaser som också kan inducera buksmärtor, uppblåsthet och överdriven flatus. Toleransen för icke smältbara oligosackarider är vanligtvis mycket god, även om toleranströskeln beror på typen av oligosackarid, tidpunkten för konsumtion (t.ex. efter fasta eller efter en måltid) och även individuella faktorer som absorptionsförmåga, rörlighetsmönster, tjocktarmssvar och tarmkänslighet. Polydextros har visat sig tolereras i doser på 50 g/dag, resistent stärkelse har en liknande tolerabilitet vid acceptabla doser på 45 g/dag, medan konsumtion av galakto-oligosackarider på över 20 g/dag och frukto-oligosackaridkonsumtion på över 40 g/dag har varit rapporteras orsaka diarré.

Syftet är att initialt undersöka om Cellodextrin inducerar gastrointestinala symtom i en brittisk kohort av friska män och kvinnor och i vilken utsträckning. Denna information kan sedan användas för att informera framtida frivilliga om de relativa riskerna för att utveckla dessa gastrointestinala problem och hur allvarliga symtomen är. En deskriptiv pilotstudie kommer att genomföras. Tolv friska individer (6 män och 6 kvinnor, 18-40 år, med ett BMI mellan 18 och 30 kg/m2) kommer att rekryteras. Intresserade personer kommer att kontakta utredarna och få en kopia av informationsbladet innan de deltar i en medicinsk screening. Vid den medicinska screeningen kommer en fullständig förklaring av studien att ges och informerat samtycke erhålls. Ett medicinskt screeningformulär kommer att administreras, blodtrycksmätningar görs och ett 10 ml blodprov kommer att tas via venpunktion av lämpligt kvalificerad personal (analyserat för fullt blodvärde, urea och elektrolyter). Om det är lämpligt kommer deltagarna att besöka laboratoriet för upp till 4 besök och för att tillhandahålla ett fekalt prov (för mikrobiotabedömning) innan de deltar i det första studiebesöket. Deltagarna kommer att anlända till laboratoriet runt 8.00, fasta från midnatt kvällen innan, och kommer sedan att fylla i en serie frågeformulär om aptit och mag-tarmsymptom. De kommer att bli ombedda att tömma sin urinblåsa och en 24-timmars urinuppsamling kommer att påbörjas. Efter att ha vilat på en sjukhussäng i 15 minuter kommer en kanyl att placeras för blodprovtagning. Deltagaren kommer sedan att konsumera 10, 20, 30 eller 50 g Cellodextrin i en milkshakedrink. De kommer att upprepa frågeformulären var 30:e minut i 180 minuter med 1 ml blod som tas från kanylen var 15:e minut under denna tid. Kanylen kommer sedan att tas bort och ett standardmellanmål ges för att stimulera tarmrörlighet och frågeformulär (som tidigare) kommer att fyllas i efter 210 och 240 minuter. En fiberfattig smörgåslunch kommer att tillhandahållas vid 240 minuter, och under de följande 2 timmarna kommer frågeformulär att administreras var 30:e minut och sedan igen vid 420 och 480 minuter. Deltagarna kommer att få en diet- och symptomdagbok att fylla i under resten av dagen och de följande 48 timmarna efter varje studiebesök. Återkopplingsformulär kommer att administreras om en deltagare drar sig ur eller slutför studien. Ytterligare fekala prover kommer att samlas in mellan 24 och 48 timmar efter konsumtion av dosen 30 g och 50 g.