การทดลองแบบไม่สุ่มตัวอย่างเพื่อศึกษาผลกระทบของการบริโภคข้าวกล้องต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ ความสนใจ และความจำในการทำงานระยะสั้นในเด็กวัยเรียนไทย ตอนที่ 3

การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าความอุดมสมบูรณ์ของจุลินทรีย์ในลำไส้ในวัยเด็กนั้นแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในช่วงสองหรือสามปีแรกของชีวิต [43,44] ในการศึกษานี้ ผลกระทบของอายุต่อโปรไฟล์ของจุลินทรีย์ในลำไส้ก็พบได้ในเด็กวัยเรียนเช่นกัน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการศึกษามากขึ้นเรื่อยๆ แสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้และความจำ ความหลากหลายและความอุดมสมบูรณ์ของไมโครไบโอต้าเชื่อมโยงอย่างมีนัยสำคัญกับประสิทธิภาพหน่วยความจำที่ดีขึ้น

ประการแรก ผลกระทบของจุลินทรีย์ในลำไส้ต่อระบบประสาทมีความสำคัญ ไมโครไบโอต้าสามารถส่งสัญญาณไปยังระบบประสาทส่วนกลางผ่านทางแกนลำไส้และสมอง ซึ่งส่งผลต่อพฤติกรรมและการรับรู้ของมนุษย์ นอกจากนี้สารบางชนิดในไมโครไบโอต้ายังสามารถส่งผลต่อการทำงานของอุปสรรคในเลือดและสมองและส่งผลต่อการทำงานของสมองด้วย

ประการที่สอง โปรไบโอติกในไมโครไบโอต้าสามารถปรับการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันและลดระดับการอักเสบ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบประสาทและเพิ่มความสามารถในการจดจำและการเรียนรู้ ความไม่สมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้จะนำไปสู่การตอบสนองต่อการอักเสบที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้การเรียนรู้และความจำลดลง

สุดท้ายนี้ ในการศึกษาจุลินทรีย์ในลำไส้ของมนุษย์ จุลินทรีย์ในลำไส้ชนิดต่างๆ มีความเกี่ยวข้องกับการทำงานด้านการรับรู้ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ไบฟิโดแบคทีเรียมสายพันธุ์ในลำไส้ที่มีความอุดมสมบูรณ์สูงขึ้นนั้นเชื่อมโยงกับการทำงานของการรับรู้ที่ดีขึ้น แบคทีเรียกรดแลคติคอาจเป็นประโยชน์ต่อการเรียนรู้และความจำ ในขณะที่แบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถส่งเสริมการสร้างสารสื่อประสาทต้านอาการซึมเศร้าได้

โดยสรุปมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้และความจำ การปรับปรุงจุลภาควิทยาในลำไส้และเสริมสร้างการทำงานของระบบประสาทและระบบภูมิคุ้มกัน ทำให้สามารถปรับปรุงความสามารถในการจดจำและการเรียนรู้ได้ ในเวลาเดียวกัน เรายังต้องใส่ใจกับการรับประทานอาหารและรูปแบบการใช้ชีวิตเพื่อรักษาสุขภาพของลำไส้และชี้แนะจุลินทรีย์ในลำไส้ให้สร้างรูปแบบของความหลากหลายและความอุดมสมบูรณ์เพื่อปกป้องสุขภาพและความสามารถทางปัญญาได้ดียิ่งขึ้น จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมาก เนื่องจาก Cistanche Deserticola เป็นยาจีนโบราณที่มีลักษณะพิเศษมากมาย หนึ่งในนั้นคือการปรับปรุงความจำ ประสิทธิภาพของเนื้อสับมาจากส่วนผสมออกฤทธิ์หลายชนิดในเนื้อสับ เช่น กรด โพลีแซ็กคาไรด์ ฟลาโวนอยด์ ฯลฯ ส่วนผสมเหล่านี้สามารถส่งเสริมสุขภาพสมองได้หลายวิธี

คลิกรู้อาหารเสริมเพื่อเพิ่มความจำ

เด็กที่ได้รับข้าวสินเหล็กมีปริมาณ Firmicutes เพิ่มขึ้น และลดปริมาณแบคทีเรียแบคเทอรอยด์ที่สัมพันธ์กันทั้งทางลบและเชิงบวกกับอายุ ตามลำดับ ในระยะที่ 2 นอกจากนี้ ยังปรากฏว่าอายุมีอิทธิพลต่อความอุดมสมบูรณ์ของไฟลาหลัก 2 ชนิดข้างต้น เนื่องจากสัดส่วนในลำไส้พบว่า เปลี่ยนไปตลอดชีวิต

ในขณะที่ Firmicutes และ Bacteroidetes เป็นไฟลาหลักที่มีส่วนทำให้เกิดโครงสร้างไมโครไบโอมในลำไส้เหมือนผู้ใหญ่ในช่วง 4 ปีแรกของชีวิต [45] แต่ความอุดมสมบูรณ์ของพวกมันแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบเด็ก (9.8 ปี) กับผู้ใหญ่ ( มากกว่าหรือเท่ากับ 40 ปี) [ 3] และผู้ใหญ่ (มากกว่าหรือเท่ากับ 30 ปี) ถึงผู้สูงอายุ (มากกว่าหรือเท่ากับ 65 ปี) [46] ผลลัพธ์ของเราชี้ให้เห็นว่าไฟลาเหล่านี้อาจมีปฏิกิริยากับอายุของเด็กวัยเรียน โดยไม่คำนึงถึงการแทรกแซง

แม้ว่าความอุดมสมบูรณ์ของแกมมาโปรตีโอแบคทีเรียจะลดลงอย่างมากสำหรับกลุ่มการแทรกแซง SLR ในสัปดาห์ที่ 61 (ต่ำกว่ากลุ่มควบคุม 2.2 เท่า) เราสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในแต่ละกลุ่มในคลาสนี้ในระหว่างระยะที่ I และ II เราตั้งสมมติฐานว่าการลดลงของแกมมาโปรตีโอแบคทีเรียอาจเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงด้านอาหารในเด็ก แทนที่จะเป็นผลโดยตรงของการแทรกแซงเนื่องจากโรงเรียนเปิดทำการอีกครั้งหลังจากปิดไปหลายเดือนเนื่องจากการแพร่ระบาดของโควิด-19 การลดลงของความอุดมสมบูรณ์ของแท็กซอนนี้ โดยเฉพาะในสัปดาห์ที่ 61 บ่งบอกว่าคลาสแกมมาโปรตีโอแบคทีเรียอาจมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอาหาร (ตั้งแต่อาหารปรุงเองที่บ้านไปจนถึงอาหารกลางวันที่โรงเรียน) ในเด็กเล็ก (อายุระหว่าง 7 ถึง 8 ปี) มากขึ้น เนื่องจากมีความสัมพันธ์กัน ตามอายุในชุดตัวอย่างของเรา

ในขณะที่การลดลงของประชากรในชั้นเรียนนี้ไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้นก่อนหน้านี้ในเด็กวัยเรียน ลักษณะการตอบสนองอย่างรวดเร็วของจุลินทรีย์ในลำไส้ต่อการเปลี่ยนแปลงอาหารอาจสนับสนุนการค้นพบของเรา [47] นอกจากนี้ความอุดมสมบูรณ์ของแบคเทอรอยเดสจะค่อยๆลดลงและต่ำสุดที่จุดสิ้นสุดการทดลองในเด็กทั้งสองที่ได้รับข้าวขาวและข้าวสินเหล็ก

รูปแบบที่คล้ายกันนี้ถูกบันทึกไว้สำหรับ Ruminococcus นอกจากนี้เรายังสังเกตเห็นอัตราส่วนที่สูงขึ้นของ Prevotella/Bacteroides (P/B) ซึ่งมีความสัมพันธ์เชิงลบกับอายุ (rho {{0}} −0.31,q=0.02) ในสัปดาห์ที่ 71 (รูปที่ S8 และ S9) แบคทีเรียเหล่านี้เป็นเอนเทอโรไทป์ที่โดดเด่นในไมโครไบโอมในลำไส้ของมนุษย์ [48] และองค์ประกอบของพวกมันสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยส่วนประกอบในอาหารในระยะสั้น [49–51]; อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนสถานะของเอนเทอโรไทป์จะต้องมีการแทรกแซงการบริโภคอาหารในระยะยาว [52] นอกจากนี้ การศึกษาจำนวนมากได้แสดงให้เห็นว่า Prevotella และ Ruminococcus มีความเกี่ยวข้องกับใยอาหาร ในขณะที่ Bacteroides มีอิทธิพลเหนือลำไส้ของบุคคลที่รับประทานอาหารตะวันตก [53,54]

ความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งเหล่านี้ในเด็กวัยเรียนจึงอาจถูกปรับโดยการเปลี่ยนแปลงการบริโภคอาหาร ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น

การศึกษาล่าสุดที่มุ่งเน้นไปที่การแทรกแซงการลดน้ำหนักได้แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงโปรไฟล์ของจุลินทรีย์มีความเกี่ยวข้องกับการลดน้ำหนักและการเพิ่มขึ้นของระดับ Akkermansia โดยไม่คำนึงถึงประเภทของการแทรกแซง [55–57] ในการศึกษานี้ เราสังเกตเห็นการลดลงของคะแนน BMI z ในบางตัวอย่างหลังจากการแทรกแซง SLR ในระยะที่ 1 ตัวอย่างหนึ่ง (BH210) เป็นโรคอ้วนที่เส้นฐานแล้วน้ำหนักลดลง โดยจะจัดประเภทในภายหลังว่ามีน้ำหนักเกินในสัปดาห์ที่ 4 และ 15

คะแนน BMI z ของอีกสองตัวอย่าง (BH249 และ BH273) ลดลงจากน้ำหนักเกินที่การตรวจวัดพื้นฐานเป็นปกติในสัปดาห์ที่ 4 และ 15 เมื่อดูโปรไฟล์ของจุลินทรีย์ในลำไส้ของบุคคลเหล่านี้ พบว่ามีแนวโน้มลดลงในกลุ่มแบคทีเรียส่วนใหญ่ใน BH210 ตัวอย่าง ยกเว้นแบคทีเรียแบคเทอรอยเดต (รูปที่ S10) นอกจากนี้ ความอุดมสมบูรณ์ของจุลินทรีย์ในลำไส้ยังพบว่ามีความผันผวนสูงในตัวอย่าง BH249 และ BH273 (รูปที่ S11)

แม้ว่าการวิเคราะห์ทางสถิติจะไม่สามารถทำได้เนื่องจากมีตัวอย่างจำนวนน้อย แต่ก็น่าสนใจที่จะศึกษาว่าการแทรกแซง SLR ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงในค่าดัชนีมวลกายและการโต้ตอบกับจุลินทรีย์ในลำไส้ในขนาดตัวอย่างที่ใหญ่ขึ้นหรือไม่

ในขณะที่การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าการแทรกแซงด้วยอาหารจากสัตว์ [58] และการบริโภคโปรตีนสูง [59] มีความสัมพันธ์กับความสามารถในการรับรู้ในระดับที่มากขึ้นในเด็กวัยเรียน แต่การใช้ข้าวสินเหล็กไม่พบว่าส่งผลต่อประสิทธิภาพการรับรู้ของเด็ก ยกเว้นใน ระยะที่ 2 ซึ่งเป็นช่วงที่กลุ่ม SLR มีประสิทธิภาพเหนือกว่ากลุ่มควบคุม (กลุ่มควบคุมเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์) แม้ว่าจะมีขนาดตัวอย่างน้อยกว่าก็ตาม นอกจากนี้ ผลลัพธ์การรับรู้ที่แสดงรูปแบบที่ขึ้นกับอายุยังสอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการทำงานที่ได้รับการปรับปรุงตามอายุของทั้งสองกลุ่ม CBT [60] และ PVT [61]

การบริหาร PVT-B ซ้ำๆ ไม่ได้แสดงให้เห็นว่าผลลัพธ์ของ PVT เปลี่ยนแปลงไป รวมถึงเวลาตอบสนองและช่วงเวลา [62] ในการศึกษาของเรา เด็กโต (อายุระหว่าง 9 ถึง 12 ปี) ประเมินผลการรับรู้ได้ดีกว่าเด็กที่อายุน้อยกว่า (อายุระหว่าง 6 ถึง 8 ปี)

ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นว่าเด็กโตในการศึกษานี้มีความจุหน่วยความจำมากกว่า (MMG สูงกว่า) และความสนใจดีกว่า (RT และระยะเวลาที่ต่ำกว่า) มากกว่าเด็กเล็ก นอกจากนี้ เมื่อผลลัพธ์ด้านอายุและการรับรู้ถูกรวมเข้ากับจุลินทรีย์ในลำไส้ ตัวแปรสองตัวแรกก็มีความสัมพันธ์กันสูง ความสัมพันธ์ดังกล่าวอาจเกิดจากการพัฒนาสมองในเด็กวัยเรียน โดยไม่มีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ในลำไส้ CBT เป็นตัววัดความจำการทำงานระยะสั้นแบบ visuospatial [63] ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับการทำงานของฮิปโปแคมปัส [64,65 ]

เป็นที่ทราบกันว่าฮิปโปแคมปัสมีพัฒนาการตามวัย โดยมีพัฒนาการด้านความจำที่เกี่ยวข้องกับอายุ (Riggins et al., 2018) ความสนใจเกี่ยวข้องกับบริเวณสมองหลายแห่ง รวมถึงเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า เยื่อหุ้มสมองยนต์ และ basalganglia [66] ซึ่งเป็นบริเวณที่ไวต่อพัฒนาการที่เกี่ยวข้องกับอายุด้วย

ปมประสาทฐานยังพัฒนาไม่เต็มที่ในวัยเด็กและมีปริมาตรลดลงระหว่างอายุ 7 ถึง 24 ปี [67] คล้ายกับบริเวณเยื่อหุ้มสมองอื่นๆ ที่พัฒนาต่อไปตลอดช่วงวัยรุ่น [68,69] ผลลัพธ์ของเรายืนยันการค้นพบก่อนหน้านี้ว่าผลลัพธ์ด้านความรู้ความเข้าใจดีขึ้นเมื่อเด็กพัฒนาขึ้น โดยการศึกษานี้เพิ่มข้อมูลเชิงบริบทเกี่ยวกับชุมชนจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในประชากรวัยรุ่นของเรา

สอดคล้องกับข้อค้นพบก่อนหน้านี้ [20,21] เราตั้งสมมติฐานว่าข้าวกล้องอาจช่วยปรับปรุงความสามารถทางปัญญา (ความสนใจและความจำในการทำงานระยะสั้น) ในประชากรเด็กวัยเรียนที่กำลังศึกษาอยู่ การออกแบบการสุ่มตัวอย่างของเรา พร้อมด้วยการประเมินทางคลินิกและการระบุตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ [70] ช่วยให้เราสามารถติดตามอย่างใกล้ชิดมากขึ้นว่าการแทรกแซงข้าวกล้องสามารถให้ผลประโยชน์ต่อการทำงานของการรับรู้ได้อย่างไร รวมถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อสุขภาพจิตที่ไม่ได้รวมอยู่ในการศึกษาปัจจุบัน การเปรียบเทียบ ระหว่างเด็กกับผู้ใหญ่ในอนาคตก็จะคุ้มค่าเช่นกัน

การศึกษาแบบภาคตัดขวางและแบบแทรกแซง (เช่น โปรไบโอติกและพรีไบโอติก) ได้แสดงให้เห็นว่าจุลินทรีย์ในลำไส้สามารถมีอิทธิพลต่อสุขภาพทางการรับรู้ โดยการค้นพบส่วนใหญ่บ่งชี้ถึงการปรับปรุงผลลัพธ์ด้านความรู้ความเข้าใจ เช่นเดียวกับการเน้นการสื่อสารระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้และสมอง [71] การศึกษาชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่าบุคคลที่รับประทานอาหารเมดิเตอร์เรเนียนเป็นประจำจะมีแบคทีเรียที่ผลิต SCFA ในปริมาณมาก รวมถึง Faecalibacterium และ Roseburya แท็กซ่าทั้งสองนี้มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับการประเมินการรับรู้ เช่น หน่วยความจำแบบแบ็บค็อก และแพรซิสเชิงโครงสร้าง [72] ที่นี่ เราสังเกตเห็นความสัมพันธ์เชิงลบระหว่าง Roseburya และการสูญเสียในกลุ่ม SLR ในสัปดาห์ที่ 4 แต่ความสัมพันธ์นี้ไม่ได้รับการดูแลเมื่อเวลาผ่านไป อย่างไรก็ตาม Faecalibacterium แสดงความสัมพันธ์เชิงบวกกับ RT แม้ว่าจะได้รับการรักษาแล้วก็ตาม แม้ว่าทั้งสองสกุลนี้เป็นแบคทีเรียที่ผลิตบิวทีเรตที่โดดเด่น แต่ความอุดมสมบูรณ์ของพวกมันอาจมีผลกระทบที่แตกต่างกันต่อการรับรู้ของมนุษย์ ดังที่สังเกตไว้ก่อนหน้านี้ในผู้ป่วยที่มีความบกพร่องทางสติปัญญา [73,74]

นอกจากนี้ ปริมาณการแทรกแซงของข้าวสินเหล็กซึ่งจัดให้ในอัตราส่วน 1:1 กับข้าวขาว อาจไม่เพียงพอที่จะส่งผลต่อไมโครไบโอมในลำไส้หรือประสิทธิภาพการรับรู้ของเด็กวัยเรียน การวิจัยในอนาคตโดยใช้ข้าวสินเหล็กเต็มขนาดและการศึกษาโปรไฟล์การเผาผลาญอาจช่วยคลี่คลายความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้และการทำงานของการรับรู้

แลคโตบาซิลลัสเป็นหนึ่งในแบคทีเรียหลักที่พบในน้ำนมแม่ซึ่งสามารถถ่ายโอนได้ผ่านการเลี้ยงลูกด้วยนมแม่ [75] ในการศึกษาของเรา เราสังเกตเห็นความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างแลคโตบาซิลลัสกับอายุที่การตรวจวัดพื้นฐานและสัปดาห์ที่ 4 เด็กมากกว่า 80% ในระยะแรกของการแทรกแซงได้รับนมแม่ในช่วงที่เป็นทารก แนวโน้มที่ลดลงของแบคทีเรียโปรไบโอติกนี้ในเด็กโตในวัยเรียน บ่งชี้ว่าผลกระทบของการเลี้ยงลูกด้วยนมแม่ที่ลดลงอาจเป็นแรงผลักดันในช่วงวัยเด็กตอนกลาง

การเลือกแนวทางในการทำโปรไฟล์ไมโครไบโอมอาจเป็นเรื่องที่ท้าทาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกี่ยวข้องกับการแทรกแซง สุขภาพ หรือโรคต่างๆ การนำแนวทางต่างๆ มาใช้อาจเพิ่มความแปรปรวนให้กับผลลัพธ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการหาปริมาณ (qPCR) ของเรา ช่วยให้เราสามารถกำหนดปริมาณที่แน่นอนของจุลินทรีย์ในลำไส้และจำนวนที่เปลี่ยนแปลงภายหลังการแทรกแซง ในขณะที่การศึกษาจำนวนมากที่ใช้การจัดลำดับยีน 16S rRNA วิเคราะห์องค์ประกอบของจุลินทรีย์โดยพิจารณาจากความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ [27,76,77]

แม้ว่าวิธีหลังจะช่วยในการระบุไมโครไบโอมในลำไส้ทั้งหมด แต่การตีความข้อมูลองค์ประกอบที่สร้างขึ้นโดยวิธีนี้อาจทำให้ยากในการระบุกลุ่มของแบคทีเรียที่ได้รับอิทธิพลอย่างแท้จริงจากการแทรกแซงหรือสถานะสุขภาพ [78] การพิจารณาการประมาณความอุดมสมบูรณ์สัมบูรณ์ของแท็กซ่าอาจเป็นประโยชน์ในการติดตามแบคทีเรียเป้าหมายและเชื่อมโยงองค์ประกอบที่แท้จริงของพวกมันกับสภาวะที่ศึกษา

จุดแข็งหลักของการศึกษาครั้งนี้คือการอธิบายถึงการทำงานร่วมกันของการแทรกแซงข้าวสินเหล็ก จุลินทรีย์ในลำไส้ และประสิทธิภาพการรับรู้ของเด็กวัยเรียน โดยอายุมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อทั้งโปรไฟล์ของจุลินทรีย์และผลลัพธ์การรับรู้ อย่างไรก็ตาม มีข้อจำกัดหลายประการ จำเป็นต้องได้รับการยอมรับ ขนาดตัวอย่างน้อยและจำนวนอาสาสมัครในกลุ่มควบคุมและกลุ่มแทรกแซงไม่เท่ากันอาจลดอำนาจทางสถิติของการศึกษาของเรา ไม่สามารถสร้างการเปรียบเทียบจุลินทรีย์ในลำไส้และประสิทธิภาพการรับรู้ภายในอาสาสมัครในช่วงเวลาหนึ่งระหว่างการแทรกแซงได้ เนื่องจากขาดผู้รับการทดลองในระยะที่ 2 โดยมีการดูดซึมของการแทรกแซงที่ไม่สมบูรณ์ ก

ควรพิจารณาในฐานะที่อาจเป็นตัวรบกวนในการศึกษาการแทรกแซงในอนาคต แม้ว่าเราจะมุ่งเน้นไปที่ความสนใจและความจำในการทำงานระยะสั้น แต่การประเมินการรับรู้อาจจำเป็นต้องขยายให้กว้างขึ้น (เช่น รวมถึงหน้าที่ทางสังคม การวางแผน งานด้านวาจา และสัญลักษณ์) เพื่ออธิบายความสามารถในการทำงานของเด็กได้อย่างเพียงพอ รวมถึงสุขภาพจิต

ตัวแปรอื่นๆ ที่อาจมีอิทธิพลต่อการทำงานของการรับรู้ เช่น โภชนาการ ความเป็นอยู่/สถานะทางเศรษฐกิจและสังคม และระดับธาตุเหล็ก ไม่ได้ถูกรวบรวมเนื่องจากอุปสรรคทางภาษาและวัฒนธรรม เนื่องจากเด็กมาจากภูมิหลังทางชาติพันธุ์ต่างๆ เนื่องจากการศึกษาของเราเกี่ยวข้องกับเด็ก การให้ยาอาจเป็นข้อจำกัดเช่นกัน นอกจากนี้ควรสังเกตด้วยว่าการควบคุมอาหารของเด็กนอกเวลาเรียนไม่ได้

ระยะเวลาระหว่างระยะทั้งสองยังขยายออกไปอย่างมากเนื่องจากการแพร่ระบาดของโควิด-19 และไม่สามารถบันทึกรูปแบบการบริโภคอาหารของเด็กในช่วงเวลานั้นได้ การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ชี้ให้เห็นว่าการระบาดใหญ่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการบริโภคอาหารชั่วคราว [79] ด้วยเหตุนี้ อาจมีการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากอาหารในไมโครไบโอมหรือผลลัพธ์ด้านความรู้ความเข้าใจที่อาจบดบังผลการแทรกแซงใด ๆ ที่มีอยู่ วิธีเมแทบอลิซึมอาจช่วยชี้แจงความเชื่อมโยงระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้และการทำงานของการรับรู้

โดยสรุป การทดลองทางคลินิกแบบไม่สุ่มนี้พบว่าการแทรกแซงข้าวสินเหล็กไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความอุดมสมบูรณ์ของจุลินทรีย์ในลำไส้หรือประสิทธิภาพการรับรู้ของเด็กวัยเรียน อย่างไรก็ตาม พบว่าอายุมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณจุลินทรีย์ในลำไส้และผลลัพธ์การรับรู้ในทั้งสองระยะ

เด็กโตมีประสิทธิภาพดีกว่าเด็กเล็กในด้านการประเมินความรู้ความเข้าใจทั้งหมด ความสัมพันธ์เชิงลบระหว่าง Roseburya และอาการขาดหายถูกสังเกตในกลุ่ม SLR การเพิ่มขนาดยา SLR หรือโปรไฟล์เมตาบอลิซึมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อทำความเข้าใจเพิ่มเติมว่า Sinlekrice สามารถออกฤทธิ์เชิงบวกต่อจุลินทรีย์ในลำไส้และปรับปรุงการทำงานของการรับรู้ในเด็กได้หรือไม่ การค้นพบของเราระบุว่าอายุมีความสัมพันธ์โดยตรงกับโปรไฟล์ของจุลินทรีย์ในลำไส้และการรับรู้ในเด็กวัยเรียนในภาคเหนือของประเทศไทย

วัสดุเสริม: สามารถดาวน์โหลดข้อมูลสนับสนุนต่อไปนี้ได้ที่ https://www.mdpi.com/article/10.3390/nu14235176/s1 รูปที่ S1: Boxplots แสดงถึงความอุดมสมบูรณ์ของแบคทีเรียที่ทำให้เป็นมาตรฐานตาม ใน log10 qPCR 16S rRNA หมายเลขสำเนาต่อกรัมของอุจจาระตลอดสัปดาห์ของ PhaseI ความแตกต่างของค่าเฉลี่ยความอุดมสมบูรณ์สัมบูรณ์ของจุลินทรีย์ในลำไส้ระหว่างจุดเวลาของแต่ละเฟส (ภายในวิชา) ถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบแบบคู่หรือการทดสอบอันดับแบบลงนามของ Wilcoxon ด้วยการแก้ไขค่า p ของ Benjamini-Hochberg (BH) ตามผลลัพธ์ที่สำคัญจากหนึ่ง- วิธีวัด ANOVA ซ้ำหรือการทดสอบฟรีดแมน (p < 0.05) **** q < 0.0001, *** q << 0.01, * q < 0.05. WR, white rice (control); SLR, Sinlek rice intervention. 

รูปที่ S2: Boxplots แสดงถึงความอุดมสมบูรณ์ของแบคทีเรียที่ทำให้เป็นมาตรฐานโดยอิงตามหมายเลขสำเนา log10 qPCR 16S rRNA ต่อกรัมของอุจจาระตลอดสัปดาห์ของระยะที่ 2 ความแตกต่างของค่าเฉลี่ยความอุดมสมบูรณ์สัมบูรณ์ของจุลินทรีย์ในลำไส้ระหว่างจุดเวลาของแต่ละเฟส (ภายในวิชา) ถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบแบบคู่หรือการทดสอบอันดับของ Wilcoxon ด้วยการแก้ไขค่า p ของ Benjamini-Hochberg (BH) ตามผลลัพธ์ที่สำคัญจากหนึ่ง- วิธีวัด ANOVA ซ้ำหรือการทดสอบฟรีดแมน (p < 0.05) **** q < 0.0001, *** q < 0.001, ** q < 0.01,* q < 0.05 WR, ข้าวขาว (กลุ่มควบคุม); SLR, การแทรกแซงข้าวสินเหล็ก. รูปที่ S3: Barplots แสดงผลการปฏิบัติงานด้านการรับรู้ของเด็กวัยเรียนในการทดลองทางคลินิกแบบไม่สุ่ม

ความแตกต่างในค่าเฉลี่ยข้ามสัปดาห์ของแต่ละระยะ (ภายในวิชา) ถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบอันดับแบบลงนามของวิลคอกซันด้วยการแก้ไขค่า p ของ Benjamini-Hochberg (BH) ตามผลลัพธ์ที่มีนัยสำคัญจากการทดสอบฟรีดแมน (p < 0.{ {4}}5) *** q < 0.001, ** q < {{20}}.01, * q < 0.05 WR, ข้าวขาว (กลุ่มควบคุม); SLR, การแทรกแซงข้าวสินเหล็ก; เกมจับคู่หน่วยความจำ MMG=; OVP=ประสิทธิภาพโดยรวม (%); RT=ครั้งของปฏิกิริยา รูปที่ S4: Barplots แสดงผลประสิทธิภาพการรับรู้ของเด็กวัยเรียนในการทดลองทางคลินิกแบบไม่สุ่ม ความแตกต่างในค่าเฉลี่ยในแต่ละสัปดาห์ของแต่ละระยะ (ภายในวิชา) ถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบอันดับ Wilcoxonsigned กับการแก้ไขค่า p ของ Benjamini-Hochberg (BH) ตามผลลัพธ์ที่มีนัยสำคัญจากการทดสอบฟรีดแมน (p < 0.05) *** คิว < 0.001, ** คิว < 0.01, * คิว < 0.05 WR, ข้าวขาว (กลุ่มควบคุม); SLR, การแทรกแซงข้าวสินเหล็ก; เกมจับคู่หน่วยความจำ MMG =; OVP=ประสิทธิภาพโดยรวม (%); เวลาตอบสนองของ RT=รูปที่ S5: แผน RDA แสดงผลของการแทรกแซงต่อประสิทธิภาพการรับรู้ของเด็กวัยเรียนในระยะที่ 1 ((ก) กลุ่มควบคุม (การรักษา WR) และ (ข) กลุ่มการแทรกแซง ( การรักษาด้วย SLR))

การรักษา เพศ และอายุถูกใช้เป็นตัวแปรอธิบายที่มีข้อจำกัด และใช้ประสิทธิภาพการรับรู้เป็นตัวแปรตอบสนอง ลูกศรสองจุดในแปลง RDA แสดงถึงประสิทธิภาพการรับรู้ (ลูกศรสีฟ้า) และตัวแปรอธิบายที่มีข้อจำกัด (ลูกศรสีน้ำตาล) รูปสามเหลี่ยมหมายถึงจุดเซนทรอยด์ของตัวแปรอธิบายแต่ละตัว มุมระหว่างเวกเตอร์คู่หนึ่งสะท้อนถึงความสัมพันธ์กัน ความสำคัญของข้อจำกัดได้รับการประเมินโดยใช้การทดสอบการเปลี่ยนรูปคล้าย ANOVA รหัสตัวอย่างถูกจำกัดภายในกลุ่มการรักษาแต่ละกลุ่ม และระหว่างและภายในความแปรปรวนถูกหาปริมาณในแต่ละสัปดาห์ (เส้นพื้นฐาน สัปดาห์ที่ 4 และสัปดาห์ที่ 15) WR, ข้าวขาว (กลุ่มควบคุม); SLR, การแทรกแซงข้าวสินเหล็ก; MMG เกมจับคู่หน่วยความจำ OVP ประสิทธิภาพโดยรวม (%); RT, เวลาปฏิกิริยา (มิลลิวินาที); ล่วงเลย (มิลลิวินาที)

รูปที่ S6: แผน RDA แสดงผลของการแทรกแซงต่อประสิทธิภาพการรับรู้ของเด็กวัยเรียนในระยะที่ 1 (ก) และระยะที่ 2 (ข) การรักษา เพศ และอายุถูกใช้เป็นตัวแปรอธิบายที่มีข้อจำกัด และใช้ประสิทธิภาพการรับรู้เป็นตัวแปรการตอบสนอง ลูกศร Biplot ในแปลง RDA แสดงถึงประสิทธิภาพการรับรู้ (ลูกศรสีน้ำเงิน) และตัวแปรอธิบายที่มีข้อจำกัด (ลูกศรสีน้ำตาล) รูปสามเหลี่ยมหมายถึงเซนทรอยด์ของตัวแปรอธิบายแต่ละตัว มุมระหว่างเวกเตอร์คู่หนึ่งสะท้อนถึงความสัมพันธ์กัน ประเมินความสำคัญของข้อจำกัดโดยใช้การทดสอบการเปลี่ยนรูปคล้าย ANOVA ตัวแปรที่อ่อนแอถูกจำกัดภายในแต่ละเฟส และความแปรปรวนระหว่างและภายในถูกหาปริมาณโดยการบำบัด WR, ข้าวขาว (กลุ่มควบคุม); SLR, การแทรกแซงข้าวสินเหล็ก; MMG เกมจับคู่หน่วยความจำ OVP, ประสิทธิภาพโดยรวม (%);RT, เวลาปฏิกิริยา (มิลลิวินาที); ล่วงเลย (มิลลิวินาที) รูปที่ S7: ความสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้และประสิทธิภาพการรับรู้ของเด็กวัยเรียนในการทดลองทางคลินิกแบบไม่สุ่ม (ระยะที่ 1: (a–c), ระยะที่ 2: (d–f)) ความสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้และประสิทธิภาพการรับรู้ถูกกำหนดโดยใช้สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์อันดับของสเปียร์แมน การแก้ไขค่า p ของ Benjamini-Hochberg (BH) ใช้สำหรับการปรับการทดสอบหลายครั้ง (ค่า q)

ค่า q น้อยกว่า 0.05 มีนัยสำคัญทางสถิติ WR, ข้าวขาว(ควบคุม); SLR, การแทรกแซงข้าวสินเหล็ก; MMG เกมจับคู่หน่วยความจำ OVP, ประสิทธิภาพโดยรวม (%);RT, เวลาปฏิกิริยา (มิลลิวินาที); ล่วงเลย (มิลลิวินาที) รูปที่ S8: Boxplot ที่แสดง Prevotella/Bacteroidesratios โดยอิงตามหมายเลขสำเนา log1{{10}} qPCR 16S rRNA ต่ออุจจาระหนึ่งกรัมตลอดสัปดาห์ของระยะที่ 2 ความแตกต่างในความอุดมสมบูรณ์สัมบูรณ์เฉลี่ยของจุลินทรีย์ในลำไส้ระหว่างจุดเวลาของแต่ละเฟส (ภายในวิชา) ถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบอันดับแบบลงนามของ Wilcoxon ด้วยการแก้ไขค่า p ของ Benjamini-Hochberg (BH) ตามผลลัพธ์ที่มีนัยสำคัญจากการทดสอบฟรีดแมน (p < {{14} }.05) **** q < 0.0001, *** q < 0.001** q < 0.01, * q < 0.05 WR, ข้าวขาว (กลุ่มควบคุม); SLR, การแทรกแซงข้าวสินเหล็ก. รูปที่ S9: Boxplot ที่แสดงอัตราส่วน Prevotella/Bacteroides ตามหมายเลขสำเนา log10 qPCR 16S rRNA ต่ออุจจาระหนึ่งกรัมสำหรับกลุ่มควบคุมและกลุ่มแทรกแซงข้าวสินเหล็กในระยะที่ 2

ความแตกต่างของค่าเฉลี่ยความอุดมสมบูรณ์สัมบูรณ์ของจุลินทรีย์ในลำไส้ระหว่างกลุ่มการรักษาถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบผลรวมอันดับของวิลคอกซันด้วยการแก้ไขค่า p ของ Benjamini-Hochberg (BH) *** q < 0.001, ** q < 0.01, * q < 0.05 ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วน Prevotella/Bacteroides และอายุของเด็กวัยเรียนถูกกำหนดโดยใช้สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์อันดับของ Spearman WR, ข้าวขาว (กลุ่มควบคุม); SLR, การแทรกแซงข้าวสินเหล็ก. รูปที่ S10: Boxplots แสดงปริมาณแบคทีเรียที่ทำให้เป็นมาตรฐานตามหมายเลขสำเนา log10 qPCR 16S rRNA ต่อกรัมอุจจาระของตัวอย่าง BH210 ตลอดสัปดาห์ของการแทรกแซง SLR (ระยะที่ 1) ตัวอย่างนี้เป็นโรคอ้วนที่การตรวจวัดพื้นฐานและจากนั้นมีน้ำหนักเกินในสัปดาห์ที่ 4 และ 15 WR, SLR สีขาว, การแทรกแซงข้าวสินเหล็ก รูปที่ S11: Boxplots แสดงปริมาณแบคทีเรียที่ทำให้เป็นมาตรฐานโดยยึดตามหมายเลขสำเนา log10 qPCR 16S rRNA ต่อกรัมอุจจาระของตัวอย่าง BH2489 และ BH273 ตลอดสัปดาห์ของการแทรกแซง SLR (ระยะที่ 1)

ตัวอย่างเหล่านี้มีน้ำหนักเกินที่การตรวจวัดพื้นฐาน และต่อมากลับมาเป็นปกติในสัปดาห์ที่ 4 และ 15 SLR การแทรกแซงข้าวสินเหล็ก ตารางที่ S1: คู่ไพรเมอร์มุ่งเป้าไปที่ยีน 16S rRNA ของแบคทีเรีย [80–90] ตารางที่ S2: ข้อมูลประชากรของเด็กวัยเรียนในกลุ่มควบคุมและกลุ่มแทรกแซงที่การตรวจวัดพื้นฐาน ตารางที่ S3: ข้อมูลประชากรของเด็กวัยเรียนในกลุ่มควบคุมและกลุ่มแทรกแซงในสัปดาห์ที่ 4 ตารางที่ S4: ข้อมูลประชากรของเด็กวัยเรียนในกลุ่มควบคุมและกลุ่มแทรกแซงในสัปดาห์ที่ 15 ตารางที่ S5: ข้อมูลประชากรของเด็กวัยเรียนในการควบคุมและการแทรกแซง กลุ่มในสัปดาห์ที่ 56 ตาราง S6: ประชากรของเด็กวัยเรียนในกลุ่มควบคุมและกลุ่มแทรกแซงในสัปดาห์ที่ 61

ตารางที่ S7: ข้อมูลประชากรของเด็กวัยเรียนในกลุ่มควบคุมและกลุ่มแทรกแซงในสัปดาห์ที่ 71 ข้อมูลเพิ่มเติม: ตัวแปรทางประชากรศาสตร์ ความอุดมสมบูรณ์ของจุลินทรีย์ในลำไส้ที่เลือก และผลลัพธ์การรับรู้ของเด็กวัยเรียนในระยะที่ 1 และ 2 ไฟล์เสริม S1: การเปรียบเทียบหลายตัวแปรโดยใช้ PERMANOVA สำหรับแต่ละสัปดาห์ของการแทรกแซงข้าวสินเหล็ก ไฟล์เสริม S2: ผลกระทบของจุดเวลาในแต่ละระดับการรักษา (การวัดซ้ำ) ไฟล์เสริม S3: ผลของการรักษา จุดเวลา และตัวแปรทางประชากรศาสตร์ต่อความอุดมสมบูรณ์ของจุลินทรีย์ในลำไส้ (PERMANOVA) ไฟล์เสริม S4: การวิเคราะห์หลายปัจจัย (MFA) ของการเชื่อมโยงระหว่างตัวแปรโฮสต์ (อายุและเพศ) จุลินทรีย์ในลำไส้ และผลลัพธ์ด้านความรู้ความเข้าใจ

ผลงานของผู้เขียน: แนวความคิด, ระเบียบวิธี, LKM, EG, KK, JD, JS และ SP; การวิเคราะห์อย่างเป็นทางการ, LG; การตรวจสอบ LKM, TJS, JS และ SP; การสร้างภาพ LG; การเขียนร่างการเตรียมต้นฉบับ LG, LKM และ SP; การเขียน-การตรวจทานและการแก้ไข, LG, LKM, EG, KK, JD, TJS,JS และ SP; การกำกับดูแล JD, JS และ SP; การได้มาซึ่งเงินทุน JD, JS และ SP ผู้เขียนทุกคนได้อ่านและตกลงกับต้นฉบับที่ตีพิมพ์แล้ว

เงินทุน: การศึกษาร่วมกันนี้ได้รับทุนจาก OHSU Global (พอร์ตแลนด์, ออริกอน, สหรัฐอเมริกา) มาดูแลสุขภาพกันเถอะ! แพลตฟอร์มที่ใช้สำหรับการรวบรวมข้อมูลได้รับการพัฒนาร่วมกับสถาบันวิจัยคลินิกและการแปลของ OHSU (OCTRI; 1UL1TR002369) ผ่านการระดมทุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) รวมถึงรางวัล Science Education Partnership Awards (R25OD01496, R25GM129840) และโครงสร้างพื้นฐานที่พัฒนาโดย NIH ให้ทุน R25RR{{ 8}}S1, UL1RR024140-04S3, RR026008,3P30CA-69553-13S9 และ UL1TR002369 กลุ่มวิจัยไมโครไบโอมในลำไส้ได้รับทุนสนับสนุนจากมหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง

คำแถลงของคณะกรรมการพิจารณาประจำสถาบัน: การศึกษานี้ดำเนินการโดยปฏิญญาเฮลซิงกิ และได้รับอนุมัติจากคณะกรรมการจริยธรรมของมหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง (ใบอนุญาตด้านจริยธรรม:REH{0}})

คำชี้แจงการยินยอม: ได้รับความยินยอมจากทุกวิชาที่เกี่ยวข้องในการศึกษา

กิตติกรรมประกาศ: ผู้เขียนขอขอบคุณผู้เข้าร่วมทุกคนที่สนับสนุนตัวอย่างอุจจาระและข้อมูลประชากร เราขอขอบคุณคุณชาญณรงค์ วันทัญใจสำหรับความช่วยเหลือด้านเทคนิคของเขา เราขอขอบคุณ Angie Setthavongsack สำหรับความช่วยเหลือด้าน Cognitiveanalysis ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดย National Institutes of Health Common Fund และ Office of Scientific Workforce Diversity ภายใต้รางวัลที่เชื่อมโยงกันสามรางวัล RL5GM118963, TL4GM118965 และ UL1GM118964 ซึ่งบริหารงานโดย National Institute of General Medical Sciences ขอขอบคุณมหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวงที่ให้การสนับสนุนกลุ่มวิจัยไมโครไบโอมในลำไส้

ความขัดแย้งทางผลประโยชน์: KK เป็นผู้ก่อตั้งบริษัท สุขเสถียร (วิสาหกิจเพื่อสังคม) จำกัด ผู้ให้ทุนไม่มีบทบาทในการออกแบบการศึกษา การรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูล การตัดสินใจเผยแพร่ หรือการจัดทำต้นฉบับ

อ้างอิง

1. พฤหัสบดี อี.; Juge, N. รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับจุลินทรีย์ในลำไส้ของมนุษย์ ไบโอเคม เจ. 2017, 474, 1823–1836. [CrossRef] [PubMed]

2. รินนิเนลลา อี.; ราอูล ป.; ซินโทนี่ ม.; ฟรานเชสชิ เอฟ.; มิจเจียโน ก.; กัสบาร์รินี, อ.; Mele, M. องค์ประกอบ Microbiota ในลำไส้เพื่อสุขภาพคืออะไร? ระบบนิเวศที่เปลี่ยนแปลงไปตามอายุ สิ่งแวดล้อม อาหาร และโรคภัยไข้เจ็บ จุลินทรีย์ 2019, 7, 14. [CrossRef][PubMed]

3. ด.ช. รัดจับซาเดห์.; โบเออร์, ซีจี; เบธ เซาท์แคโรไลนา; ฟาน เดอร์ วอล, พี.; คีฟเต้-เดอ ยอง, เจซี; แจนเซน แม่; คอนสแตนตินอฟ อาร์อาร์; เปปเปเลนบอช, ส.ส.; เฮย์ส เจพี; เจดโด, VWV; และคณะ ความหลากหลาย องค์ประกอบ และความแตกต่างในการทำงานระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้ของเด็กและผู้ใหญ่ วิทยาศาสตร์ ตัวแทน 2020, 10, 1040 [CrossRef] [PubMed] 

4. อาแกนส์ ร.; ริกสบี, ล.; เคนเช่, เอช.; มิคาอิล ส.; คามิส, เอชเจ; Paliy, O. จุลินทรีย์ในลำไส้ส่วนปลายของเด็กวัยรุ่นแตกต่างจากผู้ใหญ่ เฟมส์ ไมโครไบโอล อีคอล. 2011, 77, 404–412. [CrossRef] [PubMed]

5. ยัตสึเนนโก ต.; เรย์ เฟอริงส์; มานารี, เอ็มเจ; เทรฮาน ฉัน.; โดมิงเกซ-เบลโล, MG; คอนเตรราส ม.; มากริส ม.; อีดัลโก ก.; บัลดัสซาโน, RN; อโนคิน AP; และคณะ ไมโครไบโอมในลำไส้ของมนุษย์พิจารณาตามอายุและภูมิศาสตร์ ธรรมชาติ 2012, 486, 222–227. [ครอสอ้างอิง]

6. เดอร์เรียน ม.; อัลวาเรซ, AS; de Vos, WM The Gut Microbiota ในทศวรรษแรกของชีวิต เทรนด์ไมโครไบโอล 2019, 27, 997–1010.[CrossRef]

7. ซิงห์ อาร์เค; ช้าง, HW; ยัน ด.; ลี กม.; อุคแมค ด.; หว่องเค.; อบรูค ม.; ฟาราห์นิก บ.; นากามูระ ม.; จู้ TH; และคณะ อิทธิพลของอาหารต่อไมโครไบโอมในลำไส้และผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ เจ. แปล. ยา 2017, 15, 73. [CrossRef]

8. ดังนั้น ด.; วีแลน, เค.; รอสซี่ ม.; มอร์ริสัน ม.; โฮลท์มันน์, จี.; เคลลี่ เจที; ชานาฮาน ER; ชเตาดาเชอร์ HM; Campbell, KL การแทรกแซงของ Dietaryfiber ต่อองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ในผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี: การทบทวนอย่างเป็นระบบและการวิเคราะห์เมตาดาต้า เช้า. เจ.คลิน. Nutr.2018, 107, 965–983. [ครอสอ้างอิง]

9. ปูนเปียก แอล. ไรซ์คือชีวิต เจ. ส่วนประกอบอาหาร. ก้น 2005, 18, 249–253. [ครอสอ้างอิง]

For more information:1950477648nn@gmail.com