文摘

背景。Avenanthramides(瓦)是一组的双酚酸只存在于燕麦抗炎和抗氧化效果。口服后吸收人类艾娃的天然燕麦面粉是未知的。客观的。检查外观的艾娃在等离子体口服摄入的燕麦饼干和估计主要药代动力学参数。方法。男性和女性nonobese参与者( )消耗三个饼干用燕麦面粉含有高(229.6毫克/公斤,H-AVA)或低(32.7毫克/公斤,L-AVA)大量的艾娃,包括AVA-A AVA-B, AVA-C。收集血液样本在0、0.5、1、2、3、5、10 h后摄入。血浆总(共轭和自由)艾娃浓度使用UPLC-MS量化,为每个艾娃估计和药代动力学参数。结果。艾娃达到峰浓度在2和3之间的等离子体h H-AVA组和1和2 h L-AVA集团之间。艾娃的最大血浆浓度比L-AVA H-AVA组高。AVA-B演示了一个更长的半衰期和消除速率比AVA-A和AVA-C慢。结论。艾娃中天然燕麦在等离子体口服后吸收人类。AVA-B消除速率最慢,半衰期最长AVA-A和AVA-C相比,虽然AVA-C展示了等离子体浓度最低。这项研究是在ClinicalTrials.gov注册标识符NCT02415374。

1。介绍

Avenanthramides(瓦)是一组双酚酸只存在于燕麦(燕麦属漂白亚麻纤维卷)[1]。艾娃的识别,AVA-A (2 p), AVA-B(2),和AVA-C (2 c)是最丰富的,只由一个一半hydroxycinnamic不同酸环。早期的研究表明,燕麦麸含有高浓度的抗氧化剂(2,增加燕麦消费与降低血清脂质和胆固醇水平(3和低密度脂蛋白氧化4]。额外的体外研究表明,艾娃有抗炎和antiatherogenic降低主动脉内皮细胞和单核细胞粘附的影响减少促炎的表达式(例如,肿瘤坏死因子(TNF),α白介素- 1 (IL)α,il - 6)标记和chemotactins(如细胞间粘附molecule-1,血管细胞粘附molecule-1,单核细胞趋化蛋白1,和c-elastin) (5]。这些影响来自减少核因子- (NF)κB活动(6,7]。霁et al。8]首先表明,老鼠喂食了艾娃2 c-supplemented饮食50天显示降低活性氧(ROS)生成和脂质过氧化作用在骨骼肌和更高水平的超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化物酶活动的肌肉,心脏,肝脏和肾脏。Koenig等人也报告说,8周的艾娃补充在年轻和绝经后妇女废除血浆TNF -α和c反应蛋白的反应下坡running-induced炎症。女性与女性低艾娃组相比,高艾娃组表现出抑制中性粒细胞呼吸爆发后24 h 0和下坡运行和降低il - 6和单核细胞NF -κB激活(9,10]。这些研究表明,艾娃可能潜在影响,防止慢性疾病和运动损伤。

艾娃生物利用度已经在动物和人类。陈等人。11)报道,血清水平的艾娃2 p, 2 f, 2 c 2 h后人类消费达到高峰AVA-enriched混合物(AEM),然后逐渐回到休息10 h后的水平。我们之前发现大鼠口服填喂法的混合合成艾娃的所有三个艾娃分数显示大量等离子体,心脏、肝脏和骨骼肌在48小时内(12]。使用glucuronidase-sulfatase裂开艾娃共轭债券,我们证实,大多数艾娃的共轭形式。尽管先前的研究报告,艾娃是人类可利用和可检测11,13),这些研究利用AEM或经过特殊处理后的燕麦,它可能包含大量的艾娃远高于普通燕麦。

在这里,我们调查了代谢的命运口头摄取燕麦艾娃通过测量等离子体浓度的三个主要艾娃的分数,AVA-A AVA-B, AVA-C。我们的结果提供了第一个证据的艾娃吸收人类急性食用燕麦饼干后制成的天然燕麦面粉。

2。方法

2.1。参与者和研究设计

男性和女性nonobese参与者(身体质量指数(BMI)大于18公斤/米²,不到28公斤/米²年龄:20-45年, 从明尼阿波利斯)招募了。保罗社区。所有参与者签署知情同意书并愿意避免燕麦消费前至少24小时,在整个测试周期和消费水平的饮食测试前1周。本研究机构审查委员会批准的明尼苏达大学和注册ClinicalTrials.gov (NCT02415374)。富含类黄酮的食物被定义为有浆果、苹果、梨、柑橘类水果,果汁、洋葱,巧克力,酒,咖啡,茶,豆类,坚果,大豆制品,大多数香料。排除标准包括胃肠道的存在条件,干扰吸收;临床上重要的内分泌、心血管、肺、肾、肝、胰、胆,或神经系统疾病;重大创伤或手术在3个月的测试;癌症在2年内的测试;过敏燕麦产品;目前妊娠或哺乳期;吸烟;每周喝超过5杯酒; using nutraceuticals, blood pressure medication, nonsteroidal anti-inflammatory drugs (>800 mg ibuprofen per week), vitamin supplements, anticoagulants, or hypoglycemic drugs; oat product consumption at least 24 hours before the test; and consuming high-flavonoid foods 1 week prior to the test.

2.2。饮食

参与者收到三个饼干由燕麦粉含大量的艾娃(H-AVA;7.2毫克/饼干;21.6毫克,百事可乐公司,美国)或低数量的艾娃(L-AVA;1.03毫克/饼干;3.09毫克,百事可乐,美国)。H-AVA L-AVA燕麦面粉比较和选择从26个自然燕麦燕麦合并不同的艾娃内容。艾娃的浓度在两种类型的cookie验证了我们实验室与国际化学测试(米尔福德,MA)。每个饼干面粉制成的30克、1茶匙不加糖的苹果酱(8 g), 1茶匙noncaloric甜味剂(3 g),和2茶匙水(14 g)和烤在212°F (100°C) 15分钟,以避免过度的艾娃解体。

2.3。研究访问和采血

一夜之间迅速与水允许后,参与者报告给实验室的生理卫生和早上运动科学。参与者完成了食物史问卷,确保他们满足选择条件;那些食用蔬菜、水果或其他食品含有200毫克的多酚类物质在上周被排除在外。非处方药和处方药消费在过去4周内被记录。

饼干消费之前,混合静脉血是来自一个肘前的静脉为EDTA-coated真空采血管管(7毫升)并立即离心机在500 g×30分钟20°C获得等离子体。参与者就喝三罐饼干包含H-AVA或L-AVA以随机的顺序在10分钟和150毫升水。0.5后,1、2、3和5 h,补充血样如上所述。最后一个血液样本是当参与者10 h后回到实验室。样本储存在−80°C到分析。参与者重新测试后两周后洗脱期消费三个cookie包含艾娃的相对集中。

2.4。等离子体艾娃提取

艾娃从血浆中提取根据程序所描述的陈et al。4与修改)。简单地说,50μl维生素C-NaH₂阿宝₄和50μlα葡萄糖醛酸酶/硫酸酯酶添加到500年μl等离子,混合是在37°C的环境45分钟。接下来,2000年μl乙腈加入5毫升埃普多夫管和漩涡。5分钟后,样本离心机在5000 rpm为30分钟。由氮移除上层清液,干,100年重组μH l甲醇:₂O (1: 1)。在14800转离心后15分钟,50μl的上层清液转移到一个干净的瓶进行分析。

2.5。UPLC-MS检测

总艾娃的血浆浓度测定的超高效液相色谱四极飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF女士;水域XEVO G2-S Q-TOF)使用C18柱(Acquity UPLC本·C18, 1.7μ米,2.1×50毫米)。梯度洗脱溶剂组合H(0.1%甲酸₂O)和B(0.1%甲酸乙腈)开始执行0.5%溶剂B 0.5分钟,逐渐增加到20%溶剂B 3.5分钟,溶剂B为4分钟,95%,溶剂100% B为1分钟。溶剂B从100%下降到0.5%在过去1分钟。注射量是5μl为每个样本。质量测量范围从50到1000 m / z。仪器控制和数据采集使用海域执行MassLynx女士软件(版本4.1)。艾娃的浓度样本计算使用艾娃米切尔博士提供的标准曲线生成的合成标准明智(美国农业部谷物研究实验室,麦迪逊,WI)。检测的灵敏度是ng / ml。

2.6。药代动力学参数

最大血浆浓度(C_马克斯)和时间达到最大浓度(T_马克斯艾娃的计算,提出了均值±标准差(SD)。半衰期(即。,time taken for concentration to decrease to half the initial value;T_1/2)计算了对数转换血浆浓度时间数据和平均数±标准差。曲线下的面积(AUC)计算每个参与者使用梯形法则,和AUC的意思_{0 -t}提出了平均数±标准差。消除速率常数(K_埃尔使用以下公式计算:K= 0.693 /T_1/2。C_马克斯,T_马克斯,T_1/2,AUC_{0 -t}计算与PKSolver Microsoft Excel的插件程序(14]。

2.7。统计分析

等离子体的平均和SD总(共轭和自由)艾娃计算与时间为每个时间点和策划。AUC,C_马克斯,T_马克斯,T_1/2为每个艾娃H-AVA和L-AVA组之间的比较t测试和AVA-A、AVA-B AVA-C化合物用单向方差分析(方差分析)。 被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。艾娃H-AVA和L-AVA饼干中的内容

表1显示了总H-AVA艾娃含量和L-AVA饼干。参与者H-AVA组消耗大量的AVA-A AVA-B, AVA-C L-AVA组的参与者。

3.2。参与者的特征

表2显示了平均年龄(范围:24.9 - 26.3年)和BMI(范围:21.4 - 23.8公斤/米²)的参与者,男性和女性之间没有差别。

3.3。艾娃的TOF-MS套色版以及

代表AVA-A保留时间、AVA-B AVA-C标准以Q-TOF-MS 4.68分钟(图1(一)),4.80分钟(图1 (b)),4.26分钟(图1 (c))。

3.4。等离子体浓度艾娃

参与者H-AVA组显示AVA-A血浆浓度升高,AVA-B, AVA-C L-AVA组的参与者。AVA-A浓度达到最大值2.50±1.2 h H-AVA组和1.80±1.3 h L-AVA组和回到基线后大约10 h(图2(一个))。AVA-B浓度达到最大值为2.04±0.9 h H-AVA组和1.50±1.5 h L-AVA组但没有恢复到基线水平后大约10 h(图2 (b))。AVA-C浓度达到最大值为2.29±1.0 h H-AVA组和1.32±1.0 h L-AVA组大约10 h后,回到基线水平(图2 (c))。

3.5。艾娃药物动力学

表3列出了三个艾娃分数确定了动力学参数。最大血浆浓度(C_马克斯)AVA-A、AVA-B AVA-C更高比L-AVA H-AVA组。另外,AVA-A和AVA-B更高C_马克斯比AVA-C H-AVA组。AVA-A、AVA-B AVA-C出席血浆峰浓度(T_马克斯)2和3 h之间H-AVA组和1和2 h L-AVA集团。AVA-B较长T_1/2比AVA-A AVA-C H-AVA组。

参与者H-AVA组展示了更大的AUC的意思_{0 -t}AVA-A, AVA-B, AVA-C与参与者L-AVA组(表4)。AVA-C AUC最低_{0 -t}三国艾娃无论在H-AVA L-AVA组。

4所示。讨论

燕麦(燕麦属漂白亚麻纤维卷)富含膳食纤维和闻名的心脏保护归功于丰富的可溶性纤维α葡聚糖(15]。最近,其他组件在燕麦与更多的健康效益进一步的调查,包括维生素E,酚类化合物(例如,艾娃)、植酸、甾醇类、类黄酮(16]。艾娃是一组双酚酸特有的燕麦,发挥抗炎和antiatherogenic效果通过减少促炎的标记(例如,TNF的表达α和il - 6) (5),可能是由于抑制NF -κB通路(6,7]。阐明吸收和消除的燕麦艾娃,我们测量等离子体浓度的艾娃在人类急性摄入后燕麦饼干天然燕麦面粉。

H-AVA集团被发现了T_马克斯和更高的C_马克斯比L-AVA集团在这个研究。陈等人。11)首次报道生物利用度的艾娃在人类消费1 g AEM和发现C_马克斯112.1 ng / ml, 31.6 ng / ml,和28.1 ng / ml AVA-A AVA-B和AVA-C分别。等离子体浓度的差异主要是由于剂量AVA-A, AVA-B, AVA-C AEM, 9倍、4倍和4倍高于我们H-AVA饼干天然燕麦面粉。等动力学特性T_马克斯和T_1/2然而,两者之间的类似研究。

H-AVA组表现出瞬态高原AVA-B浓度在30分钟到1 h,这可能与高吸收后AVA-B燕麦面粉饼干消费。此外,吸收的AVA-B不同于AVA-A AVA-C,最高的C_马克斯,最长的T_1/2,最短的T_马克斯。这些差异可能与不同hydroxycinnamic半个AVA-A之间(- h), AVA-B(哟₃),AVA-C(-哦)。,是作为AVA-B疏水性比AVA-A AVA-C,这可能会导致较慢的消除速率(11]。然而,Koenig et al。12]发现AVA-B显示消除速率最快的老鼠。人类与老鼠的研究之间的差异可能是由于物种不同阶段I和II新陈代谢(17]。

尽管参与者接受高剂量的比AVA-A AVA-C,等离子体浓度AVA-C低于AVA-A得多。同样,AVA-C显示吸收低于AVA-A AVA-B,暗示其代谢可能有别于传统的肝二期通路。王等人表明,燕麦AVA-C可以被老鼠和人类微生物群biotransformed和代谢减少产品dihydroavenanthramide - (DH) 2 c,水解产品咖啡酸(CA)和减少水解产品DH-CA [18]。的水解AVA-C也可以解释为什么AVA-C的血浆浓度低于AVA-A AVA-B。在这项研究中,我们还观察到等离子体浓度咖啡酸(一种AVA-C水解产品),但不是AVA-A和AVA-B水解产物的浓度,增加后燕麦饼干消费(数据未显示),这或许可以解释AVA-C的血浆浓度相对较低。此外,模式的差异之间的AUC AVA-A和AVA-B H-AVA和L-AVA团体不符合剂量,也可能是证据之间的代谢变化不同的艾娃。还需要进一步的研究来证实这一假说。

我们发现L-AVA组短T_马克斯AVA-A, AVA-B, AVA-C与H-AVA组相比,表明艾娃吸收可能存在剂量依赖的相关性。L-AVA集团相对平坦的时间浓度曲线与H-AVA组相比,与MS检测血浆艾娃浓度波动的限制(~ 1 ng / ml),表明L-AVA组可以作为一个适当的对照组相比,H-AVA组。此外,等离子体艾娃个体参与者之间的浓度的变化相对较大,达到50% SD,特别是1 - 3 h后燕麦饼干消费。这种变化是在一项研究报告类似艾娃急性消费后的生物利用度“虚假的麦芽”麦麸,在内源性艾娃(高13]。此外,我们也比较了药代动力学参数之间的男性和女性受试者在H-AVA L-AVA组(结果未显示),发现一些男性和女性受试者之间的显著差异,特别是在L-AVA组。女性受试者往往更高C_马克斯,意味着AUC,短T_1/2女性比男性受试者,表明受试者可能更快的吸收速率和吸收概要文件随着时间比男性受试者在艾娃。然而,澄清这些现象或机制,进一步的调查更敏感的设备,需要更多的时间点,和艾娃更高剂量的剂量反应曲线进行比较。

一个限制在这个研究是缺乏决心艾娃的绝对和相对生物利用度。生物利用度并不是因为我们没有计算静脉艾娃剂量口服摄入或其他类似的生物制品。总之,我们发现,艾娃消耗从饼干制成的天然燕麦面粉吸收人类。AVA-B消除速率最慢和最长的T_1/2,这也许是因为它更疏水hydroxycinnamic一半。AVA-C估计也最低的相对吸收AVA-A和AVA-B相比,可能由于其生物转化或水解过程。这些数据表明,艾娃是人类的生物利用率,和先前证明抗炎和抗氧化作用使它成为一个有用的自然植物化学的体育科学和预防慢性疾病。还需要进一步的调查来确定其他艾娃化合物的生物利用度和机制导致了不同的吸收和消除各种艾娃的概要文件。

信息披露

这个手稿的观点是作者的,不一定反映百事可乐的位置或政策。早期版本的工作提出了作为海报在一天旅程通过科学项目2015年和2016年实验生物学会议。

的利益冲突

这项研究是由百事可乐营养。Jodee约翰逊和楚易纺是百事公司的全职员工,制造桂格燕麦燕麦产品的品牌名称。楚易纺和Jodee约翰逊宣称的利益冲突。

作者的贡献

丽丽,楚易纺,Jodee约翰逊设计的研究;张Tianou静邵和高争论进行了研究;张Tianou静邵和陈气分析数据;Tianou张分析数据和写论文;和Chounghun康和丹姚明实验室提供技术支持。所有作者阅读和批准最终的手稿。