小扁豆对代谢和炎症的影响

研究人员将在具有 T2D 和 CVD 风险的 OW/OB 成人中使用扁豆与常量营养素匹配（不包括纤维）对照治疗的平行干预 12 周。 将以预制正餐的形式向参与者提供实验性饮食，以利用第二餐效应并降低晚餐的热量摄入。 将对以下变量进行干预前和干预后评估：肠道微生物组的构成（微生物种类和相对丰度）、肠道代谢组、TG 的餐后反应、炎性细胞因子和血清代谢组对高脂膳食挑战（确定的炎症刺激）、空腹血糖、血脂、胰岛素、炎症标志物和代谢组、血压，以及包括体重、身体成分、腰围和内脏脂肪组织数量在内的人体测量指标。 身体活动、久坐行为和习惯性饮食将被测量，以便这些变量可用于帮助我们描述参与者的特征并帮助分析和解释数据。

手续：

餐后血脂和炎症反应：40 至 100 克膳食脂肪的高脂肪膳食挑战是一项既定的实验室测试，用于测量餐后甘油三酯和炎症反应。 研究人员已对超过 50 人使用了 50 克脂肪，以黄油形式在吐司上输送，因为这种特定剂量可有效区分低 TG 与高 TG 和炎症反应者。 简而言之，参与者将在禁食过夜后向实验室报告，将留置静脉导管置于肘前静脉，并在摄入高剂量药物之前、1、2、4 和 6 小时后采集血样。脂肪餐。 将使用临床化学分析仪 (Piccolo xpress) 实时分析样品的 TG（和全脂质组加葡萄糖），同时将血清样品等分并储存在 -80 C 直至分析炎性细胞因子、代谢组学和胰岛素。 研究人员将使用高灵敏度 Luminex 多重技术（Bio- Rad Bio-Plex® 200 HTS）由 Millipore 制备。

饮食干预：使用为正在进行的小扁豆 CRT 建立的方法，研究人员将为每位参与者每周准备 7 餐，为实验组和对照组提供每周 4.6 或 0 杯小扁豆的剂量。 膳食与常量营养素含量（纤维除外）相匹配，在对照膳食中用火鸡粉代替扁豆。 将为黑豆开发类似的膳食。 将指示参与者食用为他们的中餐提供的食物，然后主动减少份量，并且在晚餐时不要吃得过饱。 该策略利用豆类在正餐时的饱腹感效应和“第二餐效应”，即在下一餐即晚餐时自愿消费减少。 每个参与者将每周接受一次调查，以确定他们当天是否食用了实验餐，他们对当天用餐（下午 4:00）的饥饿感、饱腹感和满意度的看法，以及他们的胃肠道舒适度（腹胀程度，全天（晚上 8:00）肠胃胀气、痉挛和舒适）。 这种方法已在我们正在进行的研究中成功实施，以证明扁豆餐同样令人愉悦，产生更大的饱腹感，并且耐受性良好。

肠道微生物组分析：使用 Powersoil® DNA Isolation Kit (Mo Bio Laboratories Inc.) 从粪便样本中提取大量 DNA。 DNA 将连夜运送到密歇根大学微生物系统中心，用于 16S V4 可变区的 Illumina MiSeq 扩增子测序。 原始测序读数将使用 mothur (v.1.39.5) 软件包进行处理和整理，遵循 mothur MiSeq 标准操作程序，将使用 Uchime (v4.2.40) 算法和分类学分类识别和删除潜在的嵌合序列将使用核糖体数据库项目的贝叶斯分类器进行分配，操作分类单元 (OTU) 将使用 VSEARCH 基于距离的聚类算法在 97% 的序列相似性阈值下进行分配。

代谢组学分析：样品将通过高分辨率液相色谱质谱法 (LCMS) 进行分析。 亲水相互作用色谱 (HILIC) 和反相 (RP) 柱将用于深度覆盖。 代谢物鉴定将使用碎片模式匹配、真实标准以及与 METLIN 和人类代谢组数据库 (HDB) 的数据库匹配。 具有重要意义的新特征将通过液相色谱质谱固相萃取核磁共振 (LCMS-SPE-NMR) 进行表征。 通路分析将使用 XCMS 和 mummichog。

饮食分析。 长期的饮食习惯可能会产生适应性，从而影响对短期补充野樱莓和小扁豆的反应。 本研究将使用最新版本（2018 年）的基于网络的饮食历史问卷 (DHQ III)，这是一种为 19 岁及以上成年人设计的食物频率问卷，由风险因素监测和方法处 (RFMMB) 的工作人员开发美国国立卫生研究院国家癌症研究所。 DHQ III 的输出包括碳水化合物成分、类胡萝卜素和生育酚、来自补充剂的膳食成分、脂肪、脂肪酸和胆固醇、常量营养素和能量、矿物质、蛋白质成分和维生素是 DHQ III 输出文件中可用的膳食成分和食物组.

身体活动和久坐行为监测：参与者将在干预的第 1 周和第 12 周佩戴 Actical 全向加速度计，以分钟为单位测量总身体活动、低强度活动、中度至剧烈活动和剧烈活动的时间以及久坐活动的时间.

统计分析：H1 将使用双样本 t 检验进行测试，以比较干预前和干预后评估之间的差异。 使用 TG 反应的初步数据和 50% 的效果大小与动物模型中已发表的发现一致，估计每组需要 18-24 名参与者才能在 alpha = 0.05 时达到 0.76 到 0.86 的功效。 为了测试 H2，研究人员将使用我们初步研究中使用的方法来识别肠道微生物组的变化，以确定区分低 TG 反应者和高 TG 反应者的肠道微生物组特征，然后使用回归分析来确定变化的可变性水平脉冲和控制治疗通过肠道微生物物种相对丰度的变化来解释。 为了测试 H3，研究人员将确定肠道和血清代谢组的变化，然后确定与代谢组学变化相关的代谢途径，以确定豆类对健康影响的潜在机制。