Nierandomizowane badanie badające wpływ spożycia brązowego ryżu na mikroflorę jelitową, uwagę i krótkotrwałą pamięć roboczą u tajskich dzieci w wieku szkolnym, część 1

Abstrakcyjny:

Chociaż wykazano, że błonnik pokarmowy wpływa na skład mikroflory jelitowej i funkcje poznawcze u dorosłych, znacznie mniej wiadomo na temat związku błonnika, mikrobiomu i funkcji poznawczych u dzieci.

Powszechnie wiadomo, że błonnik pokarmowy jest dobry dla zdrowia układu krążenia, trawienia i metabolizmu, ale możesz nie wiedzieć, że może on również pomóc Twojemu mózgowi i pamięci.

Po pierwsze, błonnik pokarmowy sprzyja rozwojowi bakterii probiotycznych w organizmie. Mikroorganizmy te pomagają utrzymać równowagę flory bakteryjnej w organizmie i poprawiają jego odporność. Ponadto badania pokazują, że równowaga mikrobiomu jest powiązana ze zdrowiem mózgu i zdolnościami poznawczymi. Jedząc produkty bogate w błonnik, takie jak chleb pełnoziarnisty, ryż pełnoziarnisty, fasola i orzechy, możesz pomóc zwiększyć liczbę probiotyków w organizmie i promować zdrowie mózgu.

Po drugie, błonnik pokarmowy może zmniejszyć reakcję zapalną w organizmie. Zapalenie jest reakcją układu autoimmunologicznego, ale może mieć negatywny wpływ na organizm, gdy jest nadmierne lub długotrwałe. Zapalenie wiąże się również z pogorszeniem funkcji poznawczych. Badania pokazują, że spożywanie wystarczającej ilości błonnika pokarmowego może pomóc w pamięci i zdolnościach poznawczych poprzez zmniejszenie stanu zapalnego w organizmie.

Po trzecie, błonnik pokarmowy może poprawić kontrolę poziomu cukru we krwi. Wysoki poziom cukru we krwi może powodować uszkodzenie neuronów w mózgu, negatywnie wpływając na pamięć i zdolności poznawcze. Błonnik pokarmowy może spowolnić wzrost poziomu cukru we krwi, zmniejszając w ten sposób jego negatywny wpływ na organizm i korzystnie wpływając na zdrowie ciała i mózgu.

Krótko mówiąc, spożywanie pokarmów bogatych w błonnik jest dobre dla zdrowia ciała i mózgu. Istnieją łatwo dostępne produkty bogate w błonnik, takie jak produkty pełnoziarniste, warzywa i owoce. Możemy zwiększyć spożycie błonnika poprzez codzienną dietę. Kiedy nadchodzi burza intelektualna, możemy pomóc naszej pamięci lepiej działać, jedząc chleb żytni, orzechy lub makaron pełnoziarnisty. Widać, że wszyscy potrzebujemy poprawy pamięci, a Cistanche desericola może znacznie poprawić pamięć, ponieważ Cistanche desericola to tradycyjny chiński materiał leczniczy, który ma wiele unikalnych efektów, z których jednym jest poprawa pamięci. Skuteczność mięsa mielonego wynika z różnych zawartych w nim składników aktywnych, w tym kwasów, polisacharydów, flawonoidów itp. Składniki te mogą na różne sposoby promować zdrowie mózgu.

Kliknij Poznaj pamięć krótkotrwałą, jak ją ulepszyć

Sprofilowaliśmy mikroflorę jelitową za pomocą ilościowej reakcji PCR (qPCR) i oceniliśmy funkcje poznawcze za pomocą testu blokowania bloków Corsiego (CBT) i testu czujności psychomotorycznej (PVT) przed, w trakcie i po interwencji dietetycznej u 127 dzieci w wieku szkolnym w północnej Tajlandii. Chociaż odkryliśmy, że spożycie ryżu Sinlek (SLR) nie zmieniło znacząco liczebności mikroflory jelitowej ani sprawności poznawczej dzieci w wieku szkolnym, odkryliśmy, że wiek jest powiązany ze zmianami zarówno w profilu mikroflory jelitowej, jak i wynikach poznawczych.

Liczba gammaproteobakterii była znacząco niższa w grupie kontrolnej i grupie SLR w środkowych punktach czasowych obu faz (tydzień 4 i 61), a jej liczebność była związana z wiekiem. Stwierdzono również, że wyniki poznawcze przy użyciu CBT i PVT są zależne od wieku, ponieważ starsze dzieci osiągały lepsze wyniki od młodszych w obu testach poznawczych.

Wreszcie analiza wieloczynnikowa (MFA) ujawniła, że ​​wiek i zdolności poznawcze najlepiej wyjaśniają indywidualne różnice w tym badaniu. Łącznie odkrycia te szczegółowo opisują wpływ zmiennych gospodarza na profile mikrobiologiczne i wyniki poznawcze dzieci w wieku szkolnym spożywających ryż Sinlek w Tajlandii.

Słowa kluczowe:

mikroflora jelitowa; brązowy ryż; wydajność poznawcza; dzieci w wieku szkolnym.

1. Wstęp

Mikroflora jelitowa człowieka jest bardzo zróżnicowana, a jej skład może zmieniać się przez całe życie w zależności od różnych czynników, takich jak podłoże genetyczne, dieta i wiek [1,2]. Poprzednie badania wykazały różnicę między profilami mikroflory jelitowej dzieci i dorosłych [3,4], przy czym stopień zmienności jest większy u dzieci niż u dorosłych [5].

W miarę rozwoju dzieci ich społeczność drobnoustrojów jelitowych dojrzewa do konfiguracji podobnej do osoby dorosłej. W tym okresie rozwojowym zmiany w środowisku, zwłaszcza w diecie, mogą mieć znaczący wpływ na mikroflorę jelitową dziecka, co sugeruje, że jego mikroflora jelitowa jest bardziej plastyczna niż u osoby dorosłej [6].

Powszechnie wiadomo, że składniki diety, w tym białka, tłuszcze i węglowodany, mają ogromny wpływ na skład mikroflory jelitowej [7].

Metaanaliza wykazała, że ​​interwencja w błonnik pokarmowy znacząco zmieniła liczebność niektórych pożytecznych bakterii (Bifidobacterium i Lactobacillus) oraz metabolitów (maślan) [8].

Ryż jest bogatym źródłem węglowodanów [9] i głównym podstawowym pożywieniem w krajach azjatyckich, w tym w Tajlandii.

Sinek to tajska odmiana ryżu (Oryza sativa L.), która jest uprawiana w regionach nizinnych i ma brązowy i ziarnisty wygląd. Ryż brązowy ma wiele zalet w porównaniu z ryżem białym, w tym jest bogaty w związki fitochemiczne i błonnik pokarmowy [10].

Wykazano, że spożycie brązowego ryżu sprzyja rozwojowi bakterii wytwarzających maślan u dorosłych Japończyków w porównaniu do białego ryżu [11].
Zgromadzone dowody podkreśliły ważną rolę osi jelitowo-mózgowej w wpływaniu na funkcje poznawcze i zachowanie [12]. Poznanie odnosi się do procesu zdobywania wiedzy i przetwarzania informacji, obejmującego uwagę, uczenie się, pamięć, rozwiązywanie problemów i podejmowanie decyzji [13].

Na uczenie się i pamięć wpływają krążące hormony i neurochemia [14–16], na które może wpływać żywność [17]. Oś jelitowo-mózgowa oferuje wiele mechanizmów wpływu pożywienia na homeostazę mózgu [12]. Drobnoustroje jelitowe wytwarzają aktywne związki metaboliczne, które ułatwiają komunikację między komensalnymi bakteriami jelitowymi a mózgiem [18,19].

Na przykład podczas trawienia błonnika pokarmowego przez drobnoustroje powstają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), które mogą pośrednio stymulować uwalnianie specyficznych hormonów jelitowych z enteroendokrynnych komórek L, co może wpływać na uczenie się, pamięć i nastrój. Wykazano, że brązowy ryż bogaty w błonnik poprawia funkcje poznawcze u osób starszych otrzymujących interwencje trwające 6-miesiąc [20] i 24-miesiąc [21].

Stwierdzono wpływ przeszczepiania mikroflory na modelach zwierzęcych na funkcje poznawcze [22–24], a także w niektórych badaniach interwencyjnych probiotyków/prebiotyków [25].

Jednakże związek między interwencją dietetyczną, mikroflorą jelitową i funkcjami poznawczymi wyjaśniono dopiero u osób starszych [26,27]. O ile nam wiadomo, w żadnym badaniu nie sprawdzano takiej zależności u dzieci w wieku szkolnym, w tym wpływu na uwagę i pamięć krótkotrwałą, które są uważane za kluczowe zdolności poznawcze u dzieci w wieku szkolnym [28].

W tym badaniu zbadaliśmy wpływ bogatej w błonnik ryżu Sinlek na mikroflorę jelitową za pomocą qPCR i sprawności poznawczej za pomocą testu bloku Corsiego (CBT; krótkotrwała pamięć robocza) i testu czujności psychomotorycznej (PVT; uwaga) dzieci w wieku szkolnym w nierandomizowanym badaniu klinicznym prowadzonym przez 71 tygodni. W naszym badaniu zbadano powiązania między mikroflorą jelitową, zdolnościami poznawczymi i zmiennymi demograficznymi na każdym etapie badania.

2. Materiały i metody

2.1. Uczestnicy badania

Badanie to było nierandomizowanym badaniem klinicznym i objęło 127 dzieci ze szkoły podstawowej BanHuai Rai Samakee w Chiang Rai w Tajlandii. Szczegóły dotyczące rekrutacji uczestników, zatwierdzenia etycznego (Rejestr Etyczny: REH-61204), gromadzenia metadanych i kategorii BMI opisano wcześniej [29]. Rycina 1 przedstawia szczegółowo schemat blokowy projektowania badania i przetwarzania danych.

2.2. Projekt badania

Badanie podzielono na dwa etapy i przeprowadzono w wiejskiej szkole podstawowej w porze lunchu. W pierwszej fazie (15 tygodni) dzieciom z klas 1–3 (w wieku 6–8 lat) przydzielono 100 g tradycyjnego białego ryżu, natomiast dzieciom z klas 4–6 (w wieku 9–12 lat) podano ryż Sinlek (SLR ) (Rysunek 1). Po zamknięciu szkół w związku z pandemią (tygodnie 16–55) rozpoczęła się druga faza (tygodnie 56–71), w której klasy 1–3 otrzymały SLR, a klasy 4–6 tradycyjny biały ryż (WR).

Podczas pierwszych czterech tygodni interwencji, w celu adaptacji, SLR (50 g) zmieszano z tradycyjnym WR (50 g) w stosunku 1:1. Tradycyjny biały ryż dostarczał lokalny dystrybutor w Chiang Rai w Tajlandii. Pacjenci nie mieli w wywiadzie ostrej ani przewlekłej choroby zapalnej, nie mieli epizodów biegunki, nie przyjmowali suplementów probiotycznych w ciągu miesiąca poprzedzającego pobranie próbki i nie byli leczeni antybiotykami w ciągu dwóch miesięcy przed pobraniem próbki.

Ryż Sinlek (ryż brązowy) pochodził od SOOKSATHARANA CO., LTD (Phuket, Tajlandia). Składniki odżywcze WR i SLR użyte w tym badaniu przedstawiono w tabeli 1.

2.3. Oceny poznawcze

Wydajność poznawczą dzieci w wieku szkolnym mierzono za pomocą CBT i PVT przed, w trakcie i po interwencji. Skomputeryzowana platforma Let's Get Healthy! [30] dostarczyła dzieciom testy poznawcze w języku tajskim [31], a zespół badawczy wspierał dzieci w korzystaniu z touchpadów podczas sesji gromadzenia danych.

Krótkoterminową pamięć roboczą mierzono za pomocą skomputeryzowanej wersji CBT, jak opisali Kessels i in. [32], który przedstawił kwadraty na ekranie tabletu zapalające się jeden po drugim w sekwencji (tablet Amazon Fire HD 8, 8. generacja, 2018).

Bloki Corsi zostały strategicznie dopasowane do rozmiaru ekranu, dzięki czemu uczestnicy mogli zobaczyć wszystkie bloki jednocześnie. Uczestnikom przedstawiono instrukcje i przeprowadzono powtarzalne rundy ćwiczeń przed rozpoczęciem fazy testowej (inicjowane przez uczestnika). Uczestnicy zostali poproszeni o powtórzenie sekwencji CBT poprzez dotknięcie kwadratów w tej samej kolejności, w jakiej została przedstawiona, z dwiema możliwościami przejścia każdego poziomu.

Rejestrowano maksymalny rozpiętość bloków dla każdego uczestnika, przy czym większe liczby oznaczały dłuższe rozpiętości pamięci roboczej. Wykonanie testu trwało około 5–7 minut.

Uwagę oceniano za pomocą PVT [33]. Stosowanie PVT zostało dobrze opisane dla dorosłych [34] i młodzieży [35], ponieważ zapewnia obiektywną miarę czasu reakcji (RT), błędów popełnionych (tj. falstartów, gdy uczestnicy reagują bez bodźca) i błędów pominięcia (tj. pomyłki; gdy uczestnicy nie odpowiedzą w odpowiednim czasie).

Dzieciom ze szkół podstawowych objętym naszym badaniem podano krótką 3-minutową wersję PVT(PVT-B), opisaną i potwierdzoną przez Basnera i in. [36].

For more information:1950477648nn@gmail.com