Нерандомизированное исследование по изучению влияния потребления коричневого риса на микробиоту кишечника, внимание и кратковременную рабочую память у тайских детей школьного возраста. Часть 1

Абстрактный:

Хотя было показано, что пищевые волокна влияют на состав микробиоты кишечника и когнитивные функции у взрослых, о связи клетчатки, микробиома и когнитивных функций у детей известно гораздо меньше.

Хорошо известно, что пищевые волокна полезны для здоровья сердечно-сосудистой системы, пищеварения и обмена веществ, но вы, возможно, не знаете, что они также могут помочь вашему мозгу и памяти.

Во-первых, пищевые волокна способствуют росту пробиотических бактерий в организме. Эти микроорганизмы помогают поддерживать баланс флоры в организме и повышают сопротивляемость организма. Кроме того, исследования показывают, что баланс микробиома связан со здоровьем мозга и когнитивными способностями. Употребляя в пищу продукты с высоким содержанием клетчатки, такие как цельнозерновой хлеб, цельнозерновой рис, фасоль и орехи, вы можете увеличить количество пробиотиков в организме и укрепить здоровье мозга.

Во-вторых, пищевые волокна могут уменьшить воспалительную реакцию в организме. Воспаление является аутоиммунной реакцией системы, но может иметь негативные последствия для организма, если оно чрезмерное или продолжительное. Воспаление также связано со снижением когнитивных функций. Исследования показывают, что употребление достаточного количества пищевых волокон может улучшить память и когнитивные способности, уменьшая воспаление в организме.

В-третьих, пищевые волокна могут улучшить контроль уровня сахара в крови. Высокий уровень сахара в крови может вызвать повреждение нейронов головного мозга, негативно влияя на память и когнитивные способности. Пищевые волокна способны замедлить повышение уровня сахара в крови, тем самым уменьшая негативное воздействие на организм и принося пользу здоровью тела и мозга.

Короче говоря, употребление продуктов с высоким содержанием клетчатки полезно для здоровья вашего тела и мозга. Существуют легкодоступные продукты с высоким содержанием клетчатки, такие как цельнозерновые продукты, овощи и фрукты, и мы можем увеличить потребление клетчатки в своем ежедневном рационе. Когда наступает интеллектуальная буря, мы можем помочь нашей памяти работать лучше, съедая немного ржаного хлеба, орехов или лапши из цельнозерновой муки. Видно, что нам всем необходимо улучшать память, а цистанхе пустынный может значительно улучшить память, потому что цистанхе пустынный — это традиционное китайское лекарственное средство, обладающее множеством уникальных эффектов, одним из которых является улучшение памяти. Эффективность мясного фарша обусловлена ​​различными содержащимися в нем активными ингредиентами, включая кислоты, полисахариды, флавоноиды и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга различными способами.

Нажмите «Знай кратковременную память», как ее улучшить.

Мы профилировали микробиоту кишечника с помощью количественной ПЦР (кПЦР) и оценивали когнитивные функции с помощью теста Корси (CBT) и теста психомоторной бдительности (PVT) до, во время и после диетического вмешательства у 127 детей школьного возраста в северном Таиланде. Хотя мы обнаружили, что потребление риса Синлек (SLR) существенно не изменило численность кишечной микробиоты или когнитивные способности детей школьного возраста, мы обнаружили, что возраст связан с изменениями как в профилях кишечной микробиоты, так и в когнитивных результатах.

Гаммапротеобактерий было значительно меньше в контрольной группе и группе SLR в средние сроки обеих фаз (4-я и 61-я недели), и их численность была связана с возрастом. Когнитивные показатели с использованием КПТ и PVT также оказались чувствительными к возрасту, поскольку дети старшего возраста превосходили детей младшего возраста по обоим этим когнитивным тестам.

Наконец, многофакторный анализ (MFA) показал, что возраст и когнитивные способности лучше всего объясняют индивидуальные различия в этом исследовании. В совокупности эти результаты дополнительно описывают влияние переменных хозяина на микробные профили и когнитивные результаты у детей школьного возраста, потребляющих рис Синлек в Таиланде.

Ключевые слова:

кишечная микробиота; коричневый рис; когнитивной деятельности; дети школьного возраста.

1. Введение

Микробиота кишечника человека очень разнообразна, и ее состав может колебаться на протяжении всей жизни в зависимости от различных факторов, таких как генетический фон, диета и возраст [1,2]. Предыдущие исследования сообщали о разнице между профилями микробиоты кишечника у детей и взрослых [3,4], причем степень вариации у детей выше, чем у взрослых [5].

По мере развития детей микробное сообщество их кишечника созревает до конфигурации, подобной взрослой. В течение этого периода развития изменения в окружающей среде, особенно в диете, могут оказывать значительное влияние на микробиоту кишечника ребенка, что позволяет предположить, что их кишечный микробиом более податлив, чем у взрослого [6].

Общеизвестно, что пищевые компоненты, включая белки, жиры и углеводы, оказывают глубокое влияние на состав микробиоты кишечника [7].

Метааналитическое исследование показало, что введение пищевых волокон значительно изменило численность некоторых полезных бактерий (бифидобактерий и лактобацилл) и метаболитов (бутирата) [8].

Рис является богатым источником углеводов [9] и основным продуктом питания в азиатских странах, включая Таиланд.

Синек — это тайский сорт риса (Oryza sativa L.), который выращивается в низинных регионах и имеет коричневый и зернистый вид. Коричневый рис имеет множество преимуществ перед белым рисом, в том числе богат фитохимическими соединениями и пищевыми волокнами [10].

Было показано, что потребление коричневого риса способствует росту бактерий, продуцирующих бутират, у взрослых японцев по сравнению с белым рисом [11].
Накопленные данные подчеркивают важную роль оси кишечник-мозг во влиянии на познание и поведение [12]. Познание относится к процессу приобретения знаний и обработки информации, включая внимание, обучение, память, решение проблем и принятие решений [13].

На обучение и память влияют циркулирующие гормоны и нейрохимия [14–16], на которые может влиять пища [17]. Ось кишечник-мозг предлагает множество механизмов влияния пищи на гомеостаз мозга [12]. Кишечные микробы производят активные метаболические соединения, которые облегчают связь между комменсальными кишечными бактериями и мозгом [18,19].

Например, микробное переваривание пищевых волокон приводит к образованию короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), способных косвенно стимулировать высвобождение специфических гормонов кишечника из энтероэндокринных L-клеток, которые могут влиять на обучение, память и настроение. Было показано, что богатый клетчаткой коричневый рис улучшает когнитивные функции у пожилых людей, получающих вмешательства в течение 6- месяцев [20] и 24- месяцев [21].

Влияние на когнитивные функции было обнаружено в результате трансплантации микробиоты на животных моделях [22–24], а также в некоторых интервенционных исследованиях пробиотиков/пребиотиков [25].

Однако связь между диетическим вмешательством, микробиотой кишечника и когнитивной функцией была выяснена только у пожилых людей [26,27]. Насколько нам известно, ни одно исследование не изучало такую ​​взаимосвязь у детей школьного возраста, включая влияние на внимание и кратковременную память, которые считаются важнейшими когнитивными способностями у детей школьного возраста [28].

В этом исследовании мы исследовали влияние риса Синлек, богатого клетчаткой, на микробиоту кишечника (с помощью ПЦР) и когнитивные функции, используя тест блока Корси (КПТ; кратковременная рабочая память) и тест психомоторной бдительности (PVT; Внимание) детей школьного возраста с использованием нерандомизированного клинического исследования, проводившегося в течение 71 недели. В нашем исследовании были изучены связи между микробиотой кишечника, когнитивными показателями и демографическими переменными на каждом этапе исследования.

2. Материалы и методы

2.1. Участники исследования

Это исследование представляло собой нерандомизированное клиническое исследование, в котором приняли участие 127 детей из начальной школы БанХуай Рай Самаки в Чианграй, Таиланд. Подробности набора участников, этического одобрения (Реестр этики: REH-61204), сбора метаданных и категорий ИМТ были описаны ранее [29]. На рисунке 1 представлена ​​блок-схема дизайна исследования и обработки данных.

2.2. Дизайн исследования

Исследование было разделено на два этапа и проводилось в сельской начальной школе во время обеденного перерыва. На первом этапе (15 недель) детям 1–3 классов (6–8 лет) давали 100 г традиционного белого риса, а детям 4–6 классов (9–12 лет) давали рис Синлек (SLR). ) (Рисунок 1). После закрытия школ из-за пандемии (16–55 недели) начался второй этап (56–71 недели), на котором 1–3 классы получали SLR, а 4–6 классы – традиционный белый рис (WR).

В течение первых четырех недель вмешательства SLR (50 г) смешивали с традиционным WR (50 г) в соотношении 1:1 для адаптации. Традиционный белый рис поставлялся местным дистрибьютором в Чианграй, Таиланд. Субъекты не имели в анамнезе острых или хронических воспалительных заболеваний, не имели эпизодов диареи, не принимали пробиотические добавки за месяц до сбора образцов и не лечились антибиотиками в течение двух месяцев перед сбором образцов.

Рис Синлек (коричневый рис) был произведен компанией SOOKSATHARANA CO., LTD (Пхукет, Таиланд). Пищевые компоненты WR и SLR, использованные в этом исследовании, показаны в Таблице 1.

2.3. Когнитивные тесты

Когнитивные способности детей школьного возраста измерялись с помощью CBT и PVT до, во время и после вмешательства. Компьютеризированная платформа Let's Get Healthy! [30] проводила для детей когнитивные тесты на тайском языке [31], а исследовательская группа поддерживала использование детьми сенсорных панелей во время сеансов сбора данных.

Кратковременную рабочую память измеряли с использованием компьютеризированной версии КПТ, как описано Kessels et al. [32], в котором на экране планшета были представлены квадраты, которые последовательно загорались один за другим (планшет Amazon Fire HD 8, 8-е поколение, 2018 г.).

Блоки Corsi стратегически подходили к размеру экрана, чтобы участники могли видеть все блоки одновременно. Перед началом фазы тестирования (по инициативе участника) участникам были представлены инструкции и проведены повторяющиеся практические раунды. Участникам было предложено повторить последовательность CBT, нажимая на квадраты в том же порядке, в котором они были представлены, с двумя возможностями пройти каждый уровень.

Был записан максимальный размер блока для каждого участника, причем большие цифры обозначали более длинные диапазоны рабочей памяти. На выполнение теста ушло примерно 5–7 минут.

Внимание оценивали с помощью PVT [33]. Использование PVT хорошо описано для взрослых [34] и подростков [35], поскольку оно обеспечивает объективную оценку времени реакции (RT), ошибок совершения (т. е. фальстартов; когда участники реагируют без стимула) и ошибок упущения (т.е. упущения; когда участники не отвечают в достаточное время).

Учащимся начальной школы в нашем исследовании была предоставлена ​​краткая 3-минутная версия PVT(PVT-B), как описано и подтверждено Basner et al. [36].

For more information:1950477648nn@gmail.com