PhD i matvitenskap

Den 6. desember 2013 disputerte jeg vet UMB på Ås, tittelen på avhandlingen min var

“Release of fatty acids from salmon oil and muscle during in vitro digestion – impact of a meal composition”
Frigjøring av fettsyrer fra lakseolje og laksemuskel ved in vitro fordøyelse – effekten av måltidssammensetning

Klar for disputas!

For de som er intressert i det faglige innholder så kommer sammendraget til avhandlingen her, den ligger også i sin helhet i en link nederst på siden for spesielt intresserte! 🙂

Sammendrag
Dette PhD-studiet har vært en del av et større prosjekt med tittelen «Healthy meals and prevention of lifestyle diseases» (NFR: 202379/I10), der det overordnede målet har vært å bidra til en økt forståelse av samspillet mellom kosthold og fordøyelses-/immunsystemet. Dette ved å studere fordøyelse av matvarer og videre mekanismer for innvirkning av fordøyelseskomponenter på lav-grads inflammasjon i metabolsk syndrom. Mer spesifikt har dette PhD-studiet hatt som mål å studere fordøyelsen av fett og frigivelsen av fettsyrer (FA) fra lakseolje (SO) og laksemuskel (SM) (Atlantic Salmo Salar L). Videre har det vært av interesse å undersøke hvorvidt inkluderingen av ulike matvarer i et måltid påvirker fettfordøyelsen og biotilgjengeligheten av FA under fordøyelsen. For å gjennomføre disse studiene ble ulike in vitro fordøyelsesmodeller, enzymkilder (humane og porcine) og prosesseringer (olje, rå SM og kokt SM) benyttet. Laks har et naturlig høyt innhold av de to langkjedede (LC) n-3 flerumettede fettsyrene (PUFAs); eicosapentanoeic acid (EPA, C20:5) og docosahexanoeic acid (DHA, C22:6), som begge er antatt å være av viktig ernæringsmessig verdi. På bakgrunn av dette var det også av interesse å studere spesifisiteten, kinetikken og frigivelsen av disse FA i dette systemet.

Det første målet var å utvikle en in vitro fordøyelsesmodell som var optimalisert for å studere frigivelse av FA. På bakgrunn av dette var det av interesse å studere effekten av ulike konsentrasjoner gallesalter (BS) og substrat, i tillegg til å undersøke ulike forhold mellom mengden fordøyelsesenzym benyttet og substrat tilgjengelig. Den utviklede modellen ble videre benyttet for å sammenligne frigivelsen av FA ved hjelp av fordøyelsesenzym fra mennesker (human) og gris (porcin). Resultater fra denne sammenligningen viste en tilnærmet lik frigivelse av FA fra SO ved alle tidspunkt gjennom fordøyelsen.

En av hovedhypotesene for dette prosjektet var hvorvidt interaksjonene mellom ulike komponenter i et måltid ville påvirke frigivelsen av FA fra SO og SM i løpet av in vitro fordøyelsen. På bakgrunn av dette ble brokkoli (Br) og bygg (Ba) inkludert til SM, siden disse to komponentene er antatt å kunne utgjøre et «sunt måltid» sammen med SM. Brokkoli og Ba inneholder begge potensielle bioaktive komponenter som er tidligere vist å påvirke lipolysen. I tillegg til frigivelsen av FA, ble også proteindegradering samt endringer i viskositet og fettglobule størrelser også målt. Resultatene fra dette eksperimentet viste at Br og Ba påvirket den totale frigivelsen av FA forskjellig. Brokkoli inhiberte FA-frigjøringen fra 0-60 minutter for så å gi en økning fra 60-140 minutter, sammenlignet med SM-kontroll. Bygg gav på den andre siden en generell inhibering av frigivelsen av FA, samt en forsinkelse i starten av in vitro fordøyelsen. Disse motstridende resultatene underbygger at det er spesifikke komponenter i Br og Ba som påvirker lipolysen og frigivelsen av FA, i stedet for at det er en effekt av at man putter noe uspesifikt inn i systemet. Denne antagelsen ble videre underbygget når man studerte proteinhydrolysen, der resultatene viste et likt mønster i mengden peptidbånd som ble brutt for alle måltidskombinasjoner (SM, SM+Br og SM+Ba).

For å forklare de observerte effektene av Br og Ba på frigivelsen av FA ble det gjennomført et litteratursøk. Dette søket resulterte i forslag om flere bioaktive komponenter; polyfenoler og thylakoider fra Br, og kostfiber, inkludert β-glucaner fra Ba. Videre ble også kalsium (Ca) foreslått å påvirke lipolysen, ved å påvirke det velkjente problemet med produktinhibering av lipolysen i lukkede in vitro fordøyelsessystem. Som et resultat av dette, var målet for de etterfølgende studiene å studere effekten av polyfenoler på frigivelsen av FA fra SO og SM ved hjelp av et polyfenolekstrakt fra Br (Br-ex). Resultatene viste at Br-ex økte frigivelsen av FA fra både SO og SM, noe som var motsatt av den effekten som tidligere var observert av SM+Br. Det var ikke observert noen forskjell mellom SO og SM, med eller uten Br-ex, noe som tyder på at matriksen av SM ikke påvirket den pankreatiske lipasen. Bygget var foreslått å påvirke lipolysen gjennom binding av BS, og på denne måten å senke den respektive konsentrasjonen produktinhiberingen inntrer på i det lukkede in vitro systemet. Dette ble videre undersøkt ved bruk av en mucus penetreringsmodell; der resultatene ikke viste noe indikasjon av at Ba-digesta bandt eller holdt tilbake BS, som tidligere foreslått.

Det ble også gjort detaljerte analyser av de spesifikke FA i alle eksperimentene som ble gjennomført. Resultatene viste at den lipolytiske aktiviteten mot de spesifikke FA ble påvirket av den kjemiske sammensetningen av FA, siden både lengde, posisjon på triacylglycerol (TAG) og forekomsten av dobbeltbindinger) ble vist å påvirke frigivelsen. På bakgrunn av resultatene foreslås det også at frigivelsen av de spesifikke FA påvirkes mere av enzymets preferanse for posisjonen og FA i selg selv, enn av matriksen hos SM. Frigivelsen av de to LC n-3 PUFAs, EPA og DHA, ble også studert gjennom fordøyelsen. Resultatene fra disse analysene viste at de humane enzymene hadde en større kapasitet for frigivelse av disse FA sammenlignet med de som var fra gris (porcine). I tillegg påvirket også inkluderingen av måltidskomponenter bidraget av EPA og DHA til digesta gjennom fordøyelsen, noe som kan tyde på at designen av et måltid også kan påvirke frigivelsen av spesifikke FA.

Og her finner du doktoravhandlingen i sin helhet

God lesing 😉

Kommentarer