Ph.d. forsvar: Metabolomics investigation of whey intake

Discovery of markers and biological effects supported by a computer-assisted compound identification pipeline

Jan Stanstrup

Ph.d. afhandling

I den vestlige verden har dramatiske ændringer i rigdom, helbred og livsstil frembragt overflodssamfund. Imidlertid har adgangen til en ubegrænset mængde af fødevarer og en mere stillesiddende livsstil ført til en øget forekomst af fedme og metabolisk syndrom.

Fedme og metabolisk syndrom er komplekse lidelser, og er ikke udelukkende forårsaget af en kost med højt kalorieindhold og ringe mængder motion. Den specifikke karakter af næringsstofferne, uafhængigt af deres kalorieindhold, spiller også en rolle. Spørgsmålet er, hvilken?

I søgen efter at besvare dette spørgsmål er det kvalitative indtag af protein af særlig interesse, da det har vist sig, at det er muligt at opnå større vægttab på en kost med højt proteinindhold sammenlignet med en kost med højt kulhydrat-indhold. Endvidere er det blevet påvist, at specifikt valleproteiner fra mælk har visse biologiske egenskaber, som kan være gavnlige i behandling og forebyggelse af metabolisk syndrom relateret til fedme og diabetes.

I denne afhandling bliver effekten af valleindtag på det menneskelige metabolom undersøgt ved hjælp af en metabolomics-tilgang. Vi viser, at indtag af valle forårsager en lavere ventrikeltømningshastighed sammenlignet med andre proteinkilder. Dette står i kontrast til tidligere undersøgelser, som viser, at valleproteiner tømmes hurtigere fra ventriklen end andre proteiner. Paradoksalt i forhold til ovenstående så finder vi disproportionalt høje niveauer af nogle aminosyrer (AA) efter indtag af valle-måltidet. Dette indikerer, at absorptionen af aminosyrer påvirkes uafhængigt af, eller i det mindste ikke fuldstændigt kontrolleres af ventrikeltømningshastigheden. Derudover finder vi, at valle nedsætter niveauet af et antal fedtsyrer på grund af øget insulinniveau, hvilket sandsynligvis er induceret af de forhøjede aminosyreniveauer.

På nuværende tidspunkt er identifikation af stofferne den største flaskehals i metabolomics studier af denne type. Derfor vil denne afhandling præsentere og diskutere nogle af de nyeste værktøjer til computerassisteret identifikation af stoffer, herunder: annotering af fragmenter, bestemmelse af molekylær-ionen, in silico fragmentering, retentionstids-overførsel mellem analytiske systemer og de novo retentionstidsforudsigelse. Et sammenhængende system, der kombinerer disse værktøjer, bliver beskrevet, og den potentielle indflydelse på metabolomics-feltet understreges.

2014, 196 sider,
ISBN 978 87 7611 704 7

Tid

21. februar 2014 kl. 13.00

Sted

A2-70.04 - Marble Hall, Thorvaldsensvej 40, 1871 Frederiksberg C

Bedømmelsesudvalg 

Professor Søren Balling Engelsen (chair), Department of Food Science University of Copenhagen, Denmark.

Dr. Lorraine Brennan, School of agriculture and Food Science, Science Centre South, Ireland.

Professor Mogens Johannsen, Department of Forensic Medicine, Aarhus University, Denmark.

Vejledere

Professor Lars Ove Dragsted, Department of Nutrition, Exercise and Sports, Faculty of Science, University of Copenhagen, Denmark.

Assistant Professor Thaer Barri Mass Spectrometry, Chemometrics and Metabolomics Group, Department of Chemistry, Lund University Lund, Sweden.

Afhandlingen ligger til gennemsyn på Biblioteket, Nørre Allé 51, 2200 København N