Investigation of the role of carbohydrate intake on gut microbiota and short-chain fatty acids

Bakgrunn: Ketogene dietter har stadig økt i popularitet de siste årene, antakelig fordi de har vist at de kan føre til vekttap, samtidig som de forebygger en økning i appetitt som vanligvis forekommer ved vektreduksjon. Disse diettene har derimot en tendens til å gå imot evidensbaserte ernæringsretningslinjer, siden et lavt inntak av karbohydrater (KHO) er nødvendig for å indusere ketose. Et kosthold med lavt innhold av KHO er antatt å ha en negativ effekt på tarmmikrobiotaen, men resultatene fra forskning er begrensede og motsigende. Derfor vil målet med denne oppgaven være å vurdere hvordan lav-energi dietter (LED) med forskjellige mengder KHO påvirker tarmmikrobiota og produksjon av kortkjedete fettsyrer (SCFA). Metode: 101 friske voksne (51 kvinner), med fedme (GJ. Snitt ± SEM; BMI 34.6 ± 0.4 kg/m²) ble randomisert til 1 av 3 isokaloriske LEDs (1000 kcal [4184 kJ]/dag) med 70, 100 eller 130 g KHO/dag (i hhv. lav, medium, høy KHO gruppe), i 8 uker, etterfulgt av 4 uker med en vektstabiliseringsfase. Vekt, plasmakonsentrasjoner av beta-hydroxybutyrat (βHB), tarmmikrobiota og SCFA ble målt ved oppstart (BL), ved slutten av 8 uker kostholds-intervensjon (U9) og ved slutten av vektstabiliseringsfasen (U13). Resultater: I alt så gikk deltakerne ned 14% av opprinnelig vekt (P<0.001), og det var ingen forskjell mellom gruppene. Alle gruppene var under ketose (0.7 ± 0.1 mM, P<0.001) ved U9, men ikke ved U13, men den lave KHO gruppen hadde signifikant høyere βHB-verdier enn medium (P<0.01) og høy (P<0.001) KHO-gruppene. Det var en økning i den relative forekomsten av Alistipes (P<0.001), og Ruminococcaceae (P<0.01), og en redusert forekomst av Eubacterium rectale gruppen (P<0.001) mellom BL og U9, men ved U13 var forskjellen fra BL fortsatt signifikant for Eubacterium rectale gruppen (P<0.01). Det var også en redusert forekomst av acetat, propionat, butyrat, valerat (P<0.001 for alle), og isobutyrat (P<0.01) ved U9, og forekomsten av disse forble lave ved U13, selv om acetat, propionat og butyrat økte signifikant fra U9 til U13 (hhv. P<0.01, P<0.01 og P<0.001). Ved U9 hadde lav KHO gruppe lavere forekomst av Blautia, Eubacterium rectale gruppen og isobutyrat enn høy KHO gruppe (P<0.05 for alle), og for Blautia var også denne forskjellen observert mellom lav og medium KHO gruppe, med lavere andel hos lav KHO gruppe (P<0.01). I tillegg var reduksjonen i andelen av Eubacterium rectale gruppen svakt positivt korrelert med KHO inntak ved U9 (P