Biotillgänglighet av florotanniner och karotenoider efter intag av kex berikade med tång (BIO-ALGA)

BIO-ALGA-studien är en nutritionell intervention som är utformad för att utvärdera biotillgängligheten hos människor av bioaktiva föreningar som finns i brunalgen Himanthalia elongata, specifikt florotaniner och karotenoider. Dessa föreningar har väckt ett växande intresse inom näringslära och funktionella livsmedel på grund av deras potentiella antioxidativa, antiinflammatoriska och metaboliska reglerande egenskaper. Marina makroalger, och särskilt Himanthalia elongata, erkänns som en värdefull källa till dessa föreningar, förutom att de tillför kostfiber, mineraler och andra näringsämnen som kan bidra till att förebygga kroniska sjukdomar som fetma, typ 2-diabetes och hjärt-kärlsjukdomar. För att dessa föreningar ska utöva fysiologiska effekter i människokroppen måste de dock absorberas under matsmältningen och nå systemcirkulationen. Därför är det viktigt att studera deras biotillgänglighet under verkliga konsumtionsförhållanden hos människor.

För att uppnå detta mål är studien utformad som en akut, randomiserad, kontrollerad, korsvis och blindad nutritionell intervention som genomförs på friska vuxna. Varje deltagare kommer att konsumera fyra funktionella kex (ca. 20 g) på separata dagar: ett berikat med Himanthalia elongata och ett annat kontrollkex med identisk sammansättning men utan alger. De två interventionerna kommer att separeras med en uttvättningsperiod på minst femton dagar för att undvika kvarverkande effekter. Den förväntade urvalsstorleken är minst tio deltagare, helst tolv, med balanserad representation av män och kvinnor. Berättigade deltagare kommer att vara friska vuxna i åldern 18 till 45 år med ett kroppsmassaindex mellan 18 och 30 kg/m². Exklusionskriterier inkluderar matsmältningssjukdomar, allergier mot ingredienserna som används i studien, nuvarande läkemedels- eller kosttillskottsanvändning, hormonbehandlingar, nyligen antibiotikakonsumtion eller graviditet.

Testprodukten består av fyra funktionella kex som väger cirka 20 g och innehåller 1 g frystorkat Himanthalia elongata-pulver. Denna mängd säkerställer närvaron av de målbioaktiva föreningarna samtidigt som den håller sig inom säkra kostgränser för jodintag. Formuleringen inkluderar rismjöl, majsstärkelse, vetemjöl, sesam, bakpulver, ägg och vatten. En liten mängd olivolja användes för att förbättra absorptionen av karotenoider, såsom fukoxantin. Mannitol används som sötningsmedel för att ge sötma utan att öka kaloriinnehållet väsentligt. Placebokexet har samma sammansättning men innehåller inte alger, vilket möjliggör direkt jämförelse av absorptionen av bioaktiva föreningar som levereras genom livsmedelsmatrisen.

Under de sju dagarna före varje intervention och under hela studieperioden kommer deltagarna att instrueras att undvika konsumtion av algprodukter. Dessutom kommer de att fylla i en tredagars kostregistrering före varje intervention. På interventionsdagen kommer volontärerna att besöka Human Nutrition Unit vid Institute of Food Science, Technology and Nutrition (ICTAN-CSIC) efter en nattfasta på minst tio timmar. En venös kanil kommer att sättas in för att möjliggöra upprepade blodprovstagningar, varefter deltagarna kommer att konsumera det tilldelade kexet och stanna på forskningsanläggningen under hela studiedagen under forskningsteamets övervakning. Under dagen kommer de att få en standardiserad polyfenolfri kost för att minimera störningar med den analytiska detektionen av metaboliter härrörande från algen.

Blodprover kommer att samlas in före intag och vid flera postprandiella tidpunkter (0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 4, 6, 8, 19 och 24 timmar) för att utvärdera plasmakinetiken hos de absorberade föreningarna och deras metaboliter. Cirka 9 mL blod kommer att samlas in vid varje tidpunkt, vilket resulterar i en total volym på 99 mL per intervention. Plasma kommer att separeras genom centrifugering och lagras vid -80 °C tills analys. Parallellt kommer urinprover att samlas in vid definierade intervall (-2 till 0 h, 0-3 h, 3-6 h, 6-9 h och 9-24 h) för att bedöma den urinära utsöndringen av metaboliter härrörande från de bioaktiva föreningarna som finns i algen.

De insamlade biologiska proverna kommer att analyseras med högprestandavätskekromatografi kopplad till kvadrupol-tid-flykt-masspektrometri med elektrosprayjonisering (HPLC-ESI-QTOF). Riktade metabolomiska tillvägagångssätt kommer att tillämpas för att identifiera och kvantifiera metaboliter härrörande från florotaniner och karotenoider som finns i Himanthalia elongata. Baserat på plasmakoncentrationsprofiler och urinutsöndringsmönster kommer nutritionella kinetiska parametrar såsom maximal koncentration (Cmax), tid för att nå maximal koncentration (Tmax) och arean under koncentration-tid-kurvan (AUC) att beräknas, liksom andelen utsöndrade metaboliter i förhållande till den intagna dosen. Denna analytiska strategi kommer att möjliggöra karakteriseringen av den verkliga biotillgängligheten av dessa föreningar under fysiologiska förhållanden och identifieringen av potentiella biomarkörer för algkonsumtion.

Studien innebär minimal risk för deltagarna, främst begränsad till mild och tillfällig obehaglighet förknippad med blodprovstagning. Ingredienserna som används i de funktionella kexen har noggrant valts ut för att säkerställa livsmedelssäkerhet och för att hålla mikronäringsintag, inklusive jod, inom rekommenderade gränser. Även om studien inte har ett direkt terapeutiskt mål förväntas dess resultat utöka den nuvarande kunskapen om metabolismen och biotillgängligheten hos algderiverade bioaktiva föreningar hos människor och ge vetenskapliga bevis som stöder utvecklingen av funktionella livsmedel som innehåller marina alger med potentiella hälsofördelar.