Nerandomizirano ispitivanje koje istražuje utjecaj konzumacije smeđe riže na crijevnu mikrobiotu, pozornost i kratkoročno radno pamćenje kod tajlandske djece školske dobi 1. dio

Sažetak:

Iako je dokazano da prehrambena vlakna utječu na sastav crijevne mikrobiote i kognitivne funkcije kod odraslih, puno se manje zna o povezanosti vlakana, mikrobioma i kognicije kod djece.

Dobro je poznato da su prehrambena vlakna dobra za kardiovaskularno, probavno i metaboličko zdravlje, ali ono što možda niste znali jest da mogu pomoći vašem mozgu i pamćenju.

Prvo, dijetalna vlakna potiču rast probiotičkih bakterija u tijelu. Ovi mikroorganizmi pomažu u održavanju ravnoteže flore u tijelu i poboljšavaju otpornost organizma. Osim toga, istraživanje pokazuje da je ravnoteža mikrobioma povezana sa zdravljem mozga i kognitivnim sposobnostima. Jedući hranu bogatu vlaknima, poput kruha od cjelovitog zrna, riže od cjelovitog zrna, graha i orašastih plodova, možete pomoći u povećanju broja probiotika u svom tijelu i poboljšati zdravlje mozga.

Drugo, dijetalna vlakna mogu smanjiti upalni odgovor u tijelu. Upala je odgovor autoimunog sustava, ali može imati negativne učinke na tijelo ako je pretjerana ili dugotrajna. Upala je također povezana s kognitivnim padom. Istraživanja pokazuju da unos dovoljno dijetalnih vlakana može pomoći pamćenju i kognitivnim sposobnostima smanjenjem upale u tijelu.

Treće, dijetalna vlakna mogu poboljšati kontrolu šećera u krvi. Visoka razina šećera u krvi može uzrokovati oštećenje neurona u mozgu, negativno utječući na pamćenje i kognitivne sposobnosti. Dijetalna vlakna mogu usporiti porast šećera u krvi, čime se smanjuje negativan utjecaj na tijelo i pozitivno utječe na zdravlje tijela i mozga.

Ukratko, konzumacija hrane bogate vlaknima dobra je za zdravlje vašeg tijela i mozga. Postoji lako dostupna hrana bogata vlaknima kao što su cjelovite žitarice, povrće i voće, a unos dijetalnih vlakana možemo povećati svakodnevnom prehranom. Kada nastupi intelektualna oluja, možemo pomoći da naše pamćenje bolje funkcionira jedući malo raženog kruha, orašastih plodova ili rezanaca od cjelovitog zrna pšenice. Vidi se da svi moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje jer je Cistanche deserticola tradicionalni kineski ljekoviti materijal koji ima mnogo jedinstvenih učinaka, a jedno od njih je i poboljšanje pamćenja. Djelotvornost mljevenog mesa dolazi od različitih aktivnih sastojaka koje sadrži, uključujući kiseline, polisaharide, flavonoide itd. Ovi sastojci mogu promicati zdravlje mozga na razne načine.

Pritisnite Know Shortterm Memory kako poboljšati

Profilirali smo crijevnu mikrobiotu pomoću kvantitativne PCR (qPCR) i procijenili kognitivnu funkciju pomoću Corsi blok-tapping testa (CBT) i testa psihomotorne budnosti (PVT) prije, tijekom i nakon dijetetske intervencije 127 djece školske dobi u sjevernom Tajlandu. Iako smo otkrili da konzumacija riže Sinlek (SLR) nije značajno promijenila obilje crijevne mikrobiote ili kognitivne performanse djece školske dobi, otkrili smo da je dob povezana s varijacijama u profilima crijevne mikrobiote i kognitivnim ishodima.

Gamaproteobakterije bile su značajno niže u kontrolnim i SLR skupinama tijekom srednjih vremenskih točaka obje faze (4. i 61. tjedan), a njihova je brojnost bila povezana s dobi. Također je utvrđeno da je kognitivna izvedba primjenom KBT-a i PVT-a osjetljiva na dob, budući da su starija djeca bila bolja od mlađe djece na obje ove kognitivne procjene.

Konačno, višestruka faktorska analiza (MFA) otkrila je da dob i kognitivna izvedba najbolje objašnjavaju individualne varijacije u ovoj studiji. Zajedno, ovi nalazi dalje opisuju utjecaj varijabli domaćina na mikrobne profile i kognitivne ishode djece školske dobi koja konzumiraju Sinlek rižu u Tajlandu.

Ključne riječi:

crijevna mikrobiota; smeđa riža; kognitivna izvedba; djeca školske dobi.

1. Uvod

Mikrobiota ljudskog crijeva vrlo je raznolika, a njihov sastav može varirati tijekom života ovisno o različitim čimbenicima kao što su genetska pozadina, prehrana i dob [1,2]. Prethodne studije su izvijestile o razlici između profila crijevne mikrobiote djece i odraslih [3,4], pri čemu je stupanj varijacije veći među djecom nego među odraslima [5].

Kako se djeca razvijaju, njihova crijevna mikrobna zajednica sazrijeva do konfiguracije nalik odrasloj osobi. Tijekom ovog razvojnog razdoblja, promjene u okolišu, posebice prehrana, mogu imati značajan utjecaj na djetetovu crijevnu mikrobiotu, što sugerira da je njihov crijevni mikrobiom podatniji od mikrobioma odraslih [6].

Dobro je poznato da prehrambene komponente uključujući proteine, masti i ugljikohidrate imaju dubok učinak na sastav crijevne mikrobiote [7].

Studija meta-analize pokazala je da je intervencija s prehrambenim vlaknima značajno promijenila brojnost nekih korisnih bakterija (Bifidobacterium i Lactobacillus) i metabolita (butirat) [8].

Riža je bogat izvor ugljikohidrata [9] i glavna namirnica u azijskim zemljama, uključujući Tajland.

Sinek je tajlandska sorta riže (Oryza sativa L.) koja se uzgaja u nizinskim predjelima i ima smeđi i zrnati izgled. Smeđa riža nudi brojne prednosti u odnosu na bijelu rižu, uključujući to što je bogata fitokemijskim spojevima i dijetalnim vlaknima [10].

Pokazalo se da konzumacija smeđe riže potiče rast bakterija koje proizvode butirat kod odraslih Japanaca u usporedbi s bijelom rižom [11].
Prikupljeni dokazi istaknuli su važnu ulogu osovine crijevo-mozak u utjecaju na kogniciju i ponašanje [12]. Kognicija se odnosi na proces stjecanja znanja i obrade informacija, uključujući pažnju, učenje, pamćenje, rješavanje problema i donošenje odluka [13].

Na učenje i pamćenje utječu cirkulirajući hormoni i neurokemija [14-16], na koje može utjecati hrana [17]. Os crijevo-mozak nudi više mehanizama za utjecaj hrane na homeostazu mozga [12]. Crijevni mikrobi proizvode aktivne metaboličke spojeve koji olakšavaju komunikaciju između komenzalnih crijevnih bakterija i mozga [18,19].

Na primjer, mikrobna probava dijetalnih vlakana proizvodi kratkolančane masne kiseline (SCFA) sposobne neizravno stimulirati otpuštanje specifičnih crijevnih hormona iz enteroendokrinih L stanica, što može utjecati na učenje, pamćenje i raspoloženje. Pokazalo se da smeđa riža bogata vlaknima poboljšava kognitivnu funkciju kod starije populacije koja prima 6-mjesečne [20] i 24-mjesečne [21] intervencije.

Utjecaj na kognitivne funkcije pronađen je kao rezultat transplantacije mikrobiote u životinjskim modelima [22-24] kao i s nekim intervencijskim studijama probiotika/prebiotika [25].

Međutim, veza između prehrambene intervencije, crijevne mikrobiote i kognitivne funkcije razjašnjena je samo kod starijih odraslih [26,27]. Koliko nam je poznato, nijedna studija nije istraživala takav odnos kod djece školske dobi, uključujući utjecaje na pažnju i kratkoročno pamćenje koji se smatraju ključnim kognitivnim sposobnostima kod djece školske dobi [28].

U ovoj smo studiji istražili učinak intervencije riže Sinlek bogate vlaknima na crijevnu mikrobiotu, koristeći qPCR, i kognitivne performanse, koristeći Corsi blok test (CBT; kratkoročno radno pamćenje) i test psihomotorne budnosti (PVT; pažnju), djece školske dobi koristeći nerandomizirano kliničko ispitivanje provedeno tijekom 71 tjedna. Povezanosti između crijevne mikrobiote, kognitivnih performansi i demografskih varijabli u svakoj fazi ispitivanja istražene su u našoj studiji.

2. Materijali i metode

2.1. Sudionici studije

Ovo je istraživanje bilo nerandomizirano kliničko ispitivanje i uključivalo je 127 djece iz osnovne škole BanHuai Rai Samakee u Chiang Raiju, Tajland. Pojedinosti o regrutiranju sudionika, etičkom odobrenju (Etički registar: REH-61204), prikupljanju metapodataka i BMI kategorijama prethodno su opisane [29]. Slika 1 prikazuje dijagram toka dizajna studije i obrade podataka.

2.2. Studirati dizajn

Istraživanje je podijeljeno u dvije faze i provedeno u seoskoj osnovnoj školi za vrijeme ručka. Tijekom prve faze (15 tjedana), djeca od 1. do 3. razreda (od 6 do 8 godina) dobivala su 100 g tradicionalne bijele riže, dok su djeca od 4. do 6. razreda (od 9 do 12 godina) dobivala Sinlek rižu (SLR). ) (Slika 1). Nakon zatvaranja škola povezanih s pandemijom (tjedni 16-55), započela je druga faza (tjedni 56-71), u kojoj su razredi 1-3 dobili SLR, a razredi 4-6 dobili su tradicionalnu bijelu rižu (WR).

Tijekom prva četiri tjedna intervencije, SLR (50 g) je pomiješan s tradicionalnim WR (50 g) u omjeru 1:1 za prilagodbu. Tradicionalnu bijelu rižu isporučio je lokalni distributer u Chiang Raiju, Tajland. Ispitanici nisu imali povijest akutne ili kronične upalne bolesti, nisu imali epizode proljeva, nisu uzimali probiotičke dodatke u mjesecu prije prikupljanja uzorka i nisu bili liječeni antibioticima dva mjeseca prije prikupljanja uzorka.

Sinlek riža (smeđa riža) nabavljena je od SOOKSATHARANA CO., LTD (Phuket, Tajland). Nutritivne komponente WR i SLR korištenih u ovoj studiji prikazane su u tablici 1.

2.3. Kognitivne procjene

Kognitivni učinak djece školske dobi mjeren je pomoću CBT-a i PVT-a prije, tijekom i nakon intervencije. Računalna platforma Let's Get Healthy! [30] isporučila je kognitivne testove djeci na tajlandskom jeziku [31], a tim istraživača je podupirao dječju upotrebu dodirnih podloga tijekom sesija prikupljanja podataka.

Kratkotrajno radno pamćenje mjereno je pomoću računalne verzije CBT-a, kako su opisali Kessels et al. [32], koji je prikazivao kvadrate na zaslonu tableta koji su svijetlili jedan po jedan u nizu (Amazon Fire HD 8 tablet, 8. generacija, 2018.).

Corsi blokovi strateški su prilagođeni veličini zaslona kako bi sudionici mogli vidjeti sve blokove odjednom. Sudionicima su predstavljene upute i dane su im ponovljive runde vježbe prije početka faze testiranja (pokrenute od strane sudionika). Sudionici su zamoljeni da ponove CBT sekvencu tapkanjem po kvadratićima istim redoslijedom kako je prikazano, s dvije prilike za brisanje svake razine.

Zabilježen je maksimalni raspon blokova za svakog sudionika, s većim brojevima koji označavaju duže raspone radne memorije. Ispitivanje je trajalo otprilike 5-7 minuta.

Pozornost je procijenjena pomoću PVT [33]. Korištenje PVT-a dobro je opisano za odrasle [34] i adolescente [35], budući da pruža objektivnu mjeru vremena reakcije (RT), pogrešaka izvršenja (tj. lažnih startova; gdje sudionici reagiraju bez podražaja) i pogrešaka propust (tj. propusti; gdje sudionici ne odgovaraju na vrijeme).

Djeca u osnovnoj školi u našoj studiji dobila su kratku 3-minutnu verziju PVT-a (PVT-B), kako su opisali i potvrdili Basner et al. [36].

For more information:1950477648nn@gmail.com