结肠丙酸盐、食欲和体重减轻 (ProAp)

饮食与肥胖：

肥胖症已在世界范围内达到流行病的程度。 在英国，58% 的成年女性和 65% 的成年男性超重或肥胖（健康和社会保健信息中心 2014 年），预计这一比例会增加（Ng 等人，2014 年）。 肥胖主要由慢性正能量平衡引起，是导致 2 型糖尿病和心血管疾病发展以及随后的发病率和死亡率的已知危险因素 (Kopelman 2007)。 正能量平衡是不可避免的，因为当前西方饮食含有精制（纤维耗尽的）碳水化合物，消耗迅速，对长期饱腹感影响最小（Cleave 1974；Heaton 1973）。

不易消化的碳水化合物：

在过去的五十年里，饮食的质量和数量发生了巨大变化。 其中，碳水化合物的变化最为显着；从未加工的以水果和蔬菜为基础的碳水化合物到以更加工的谷物为基础的碳水化合物（Cordain 等人，2005 年）。 流行病学研究表明，因此，祖先饮食中的不易消化碳水化合物 (NDC) 含量高于现代饮食（>100 克/天与 <15 克/天相比），其中包含更多不易消化的完整细胞壁植物材料，例如块茎、草和莎草 (Eaton 2006)。 体重增加增加与 NDC 摄入量减少之间存在密切关联（Liu 等人，2003 年）。 此外，增加 NDC 的摄入量已显示会引起饱腹感并改善动物 (So et al. 2007) 和人类 (Bouché et al. 2002) 的身体成分。

低热量高 NDC 饮食减肥 应用能量限制饮食是治疗肥胖症的第一步。 然而，由于静息能量消耗减少和瘦体重减少，体重维持期可能会出现体重反弹。 正在研究将特定食物纳入营养干预以产生持久的体重减轻（Abete 等人，2008 年）。 早先有人提出，在低热量饮食中添加高纤维 NDC 食物将有助于降低代谢综合征的发生率并提高饮食依从性（Hermana 等人，2011 年）。 高纤维含量与低升糖指数饮食相结合，可以产生更高的饱腹感，同时增加线粒体氧化，所有这些都有利于减肥。

丙酸和 FFAR2 受体：

短链脂肪酸 (SCFA) 的产生是 NDC 结肠发酵的主要副产品（Pawlak 等人，2004 年）。 其中，结肠丙酸盐被发现直接在结肠中发挥关键作用，并在其吸收到循环中后系统地发挥关键作用（Wong 等人，2006 年）。 已发现游离脂肪酸受体 2（以前称为孤儿 G 偶联蛋白受体 43）对丙酸盐具有高亲和力（Brown 等人，2003 年）。 它在远端回肠和结肠 L-肠内分泌细胞（Karaki 等人 2008）、脂肪细胞和某些单核细胞谱系（Hong 等人 2005）上表达。

丙酸盐在肠道激素释放和食欲调节中的作用：

L-肠内分泌结肠细胞负责在生理上响应食物而分泌厌食性肠道激素（PYY 和 GLP-1）。 这些激素能够通过向大脑食欲中心发出信号来诱导饱腹感 (Murphy & Bloom 2006)。 已发现丙酸盐诱导的 FFAR2 激活会在体外引起这些激素的释放。 此外，发现摄入 NDC 会刺激动物释放这些激素，从而减少食物摄入量（Delzenne 等人，2005 年）。 丙酸盐在进一步的研究中被证明可以复制相同的效果，这表明 NDC 对食欲和肠道激素的有益作用对丙酸盐的产生具有积极影响。

短链脂肪酸酯：

管理促进丙酸生产的 NDC 是一种在较长时间内提高丙酸水平的有吸引力的方法。 然而，由于肠道微生物活动的可变性，在人类饮食中给予高比例（≥ 35g/d）的膳食纤维以增加结肠丙酸并不能可靠或可预测地在结肠或全身提供相同的 SCFA 水平（Cummings 1981）。 口服丙酸盐补充剂是另一种方法，但不幸的是其血浆半衰期短、适口性差以及主要吸收发生在小肠的事实限制了其作为食品补充剂的使用（Frost 等人，2003 年）。

Douglas Morrison 博士（苏格兰大学环境研究中心 (SUERC)）开发了一种新系统。 这种菊粉分子（β(2-1) 连接的果糖聚合物）载体与连接丙酸酯（丙酸酯）的酯被证明可以可靠且可重复地增加结肠丙酸，同时防止 NDC 的副作用（Chambers 等人，2015 年） . 因此，丙酸盐仅在载体分子菊糖被结肠微生物群发酵时释放，估计是摄入后 180 分钟。 （钱伯斯等人，2014 年）。 钱伯斯等人。 (2015) 能够证明 10 克菊糖丙酸酯 (IPE) 能够向结肠输送 2.4 克丙酸，即结肠中丙酸产量增加 2.5 倍，达到了这一水平通过传统膳食纤维补充仅需 60 克/天。 同一小组还证明，虽然急性服用这种补充剂会导致血浆 GLP-1 和 PYY 增加并减少食物摄入，但长期（24 周）补充丙酸酯会显着减少体重增加和腹部脂肪的形成组织 (Chambers et al. 2014)。 有趣的是，没有一个长期参与者报告摄入丙酸酯有任何副作用。 因此，增加结肠丙酸盐是控制体重和糖尿病风险因素的有吸引力的策略之一。

目前的协议旨在调查丙酸酯与限制饮食结合对食欲和体重减轻的影响。