Вплив харчових волокон (пектину) та підвищеного білка (казеїну чи гороху) на ситість, масу тіла,

Відділ ожиріння та метаболічного здоров'я, Інститут харчування та здоров'я Роветта, Університет Абердіна, Абердін, Шотландія, Великобританія

Відділ охорони здоров'я кишечника, Інститут харчування та здоров'я Роветта, Університет Абердіна, Абердін, Абердін, Шотландія, Великобританія

Відділ ожиріння та метаболічного здоров'я, Інститут харчування та здоров'я Роветта, Університет Абердіна, Абердін, Шотландія, Великобританія, Відділ охорони здоров'я кишечника, Інститут харчування та здоров'я Роветта, Університет Абердіна, Абердін, Абердін, Шотландія, Великобританія

Клер Л. Адам,
Сільвія В. Грац,
Діана І. Пейнадо,
Лінн М. Томсон,
Карен Е. Сад,
Патрісія А. Вільямс,
Ентоні Дж. Річардсон,
Олександр В. Росс

Цифри

Анотація

Цитування: Адам CL, Gratz SW, Peinado DI, Thomson LM, Garden KE, Williams PA, et al. (2016) Вплив харчових волокон (пектину) та/або підвищеного білка (казеїну чи гороху) на ситість, масу тіла, ожиріння та бродіння сліпої кишки у щурів із ожирінням з високим вмістом жиру. PLoS ONE 11 (5): e0155871. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0155871

Редактор: Міхай Коваса, Західний університет наук про здоров'я, США

Отримано: 16 лютого 2016 р .; Прийнято: 5 травня 2016 р .; Опубліковано: 25 травня 2016 р

Наявність даних: Усі відповідні дані містяться в роботі.

Фінансування: Ця робота фінансувалась урядом Шотландії з питань науки та аналітичних послуг у галузі сільських та екологічних середовищ. Фінансисти не мали жодної ролі у розробці досліджень, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію чи підготовці рукопису.

Конкуруючі інтереси: Автори заявили, що не існує конкуруючих інтересів.

Вступ

Дієтичні компоненти, здатні посилити ситість і сприяти зниженню ваги, є привабливою пропозицією для лікування ожиріння. Двома макроелементами, які найчастіше асоціюються із підвищеним насиченням, є харчові волокна та білки, однак бракує публікацій, що порівнюють та визначають їх ефективність у пацієнтів із ожирінням. Ці біологічні реакції найбільш корисно та точно визначаються в контрольованих обставинах лабораторних моделей тварин перед тим, як рекомендувати випробування на дієтичному втручанні людини. Таким чином, нещодавно ми продемонстрували, як додавання розчинного ферментованого харчового волокна пектину до дієти з високим вмістом жиру збільшує ситість, зменшує споживання калорій та призводить до втрати ваги (жиру в організмі) у щурів із ожирінням (DIO), викликаних дієтою [1]. У подібній експериментальній парадигмі ми тепер досліджуємо індивідуальні та інтерактивні ефекти додаткового пектину та підвищеного вмісту білка тваринного (казеїну) або рослинного (гороху) походження.

Включення харчових добавок з клітковиною в раціон для людей, які страждають ожирінням, має численні переваги для здоров’я, включаючи підвищену ситість і втрату ваги, але вони не були чітко визначені в літературі [2]. Проте існують вагомі докази збільшення кількості харчових волокон різних типів, що захищають від розвитку гіперфагії та ожиріння у щурів та мишей, які харчуються раціонами з високим вмістом жиру [3–6], і наше попереднє дослідження продемонструвало ефективність добавок харчових волокон пектином для сприяння насиченню., гіпофагія та втрата ваги (жиру) у щурів, які вже страждали ожирінням на початку дієтичного втручання [1]. Збільшення споживання харчових волокон у цих моделях гризунів пов’язане із збільшенням секреції гормонів ситості кишечника, зокрема PYY та GLP-1 [1, 3, 7, 8].

Дієти з високим вмістом білка (тобто з білками, що забезпечують 30–40% харчової енергії) також з’явилися протягом останнього десятиліття як засіб для зниження ваги, причому посилення насичення є ключовим механізмом, що лежить в основі [9–11]. Збільшення споживання дієтичних білків асоціюється із збільшенням вивільнення гормону ситості кишечника PYY у людей та мишей, тоді як екзогенне PYY зменшує гіперфагічне ожиріння, яке спостерігається у мишей-нокаутів PYY [9]. Крім того, щури DIO, яким дієта з високим вмістом білка (52% енергії від білка) протягом 4 тижнів, демонстрували зниження маси тіла та споживання калорій та підвищену концентрацію PYY в циркуляції [12].

Однак нещодавній мета-аналіз виявив стійкі переваги високого вмісту білка для схуднення у людини лише у висококонтрольованих дослідженнях годування, а дорослі дорослі, які живуть вільно, не відповідають дієті [13]. Більше того, тривале надмірне споживання білка шкідливо для здоров'я нирок, як продемонстровано у свиней та щурів, які отримують дієту з 35% енергії з білка [14, 15], і потенційно шкідливо для здоров’я товстої кишки, як показано у щурів [16] та люди [17]. Шкідливий вплив на товсту кишку значною мірою пояснюється зміною режиму бродіння та метаболітів мікробіоти кишечника, коли неперетравлений білок досягає товстої кишки. І навпаки, збільшення споживання харчових волокон сприяє здоровому середовищу товстої кишки, а його протизалежні ефекти пов’язані із сприятливими продуктами бродіння [18]. Отже, існує припущення, що включення достатньої кількості клітковини або стійкого до травлення вуглеводів до дієт для схуднення з високим вмістом білка може протидіяти деяким негативним наслідкам для здоров’я кишечника [17]. У той час як дослідження продуктів ферментації у людей покладається на аналіз фекалій, у цій моделі тварин ми можемо вимірювати концентрації основних продуктів ферментації безпосередньо в товстій кишці, де вони виробляються.

Підводячи підсумок, цей експеримент порівнював окремі та комбіновані ефекти підвищеної харчової розчинної клітковини (пектину) та тваринного (казеїну) або рослинного (горохового) білка у щурів із ожирінням, що спричинені дієтою, молодих дорослих з точки зору споживання їжі, ситості та втрати ваги, склад тіла, циркулюючі гормони ситості та метаболізму та продукти бродіння задніх кишок.

Матеріали і методи

Заява про етику

Усі експериментальні процедури на тваринах відповідали інституційним та національним рекомендаціям щодо догляду та використання тварин. Вони були ліцензовані Законом Великобританії про домашніх служб (наукові процедури), змінений 2012 р., Під ліцензією проекту 60/4282 та затверджені місцевим комітетом з етичного контролю в Університеті Абердіна Роветта, Інститут харчування та здоров'я (номер затвердження 301013CA). Щурів евтаназували декапітацією під загальною інгаляційною анестезією (ізофлуран; IsoFlo, Abbott Animal Health, Maidenhead, Беркшир, Великобританія).