Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Type 2 diabetes (T2D) has become a major problem around the world. Current research has linked a high dietary fibre (DF)- intake with a number of health benefits and possible prevention of T2D. One proposed mechanism is via short chain fatty acids (SCFA), which are produced from fermentation of DF in the colon by the microflora. A high DF intake will cause higher concentration of SCFA in the blood. In order to investigate the role of T2D it is of importance to have an easy, robust fast and accurate method for determine the concentration of SCFA in a small volume serum and plasma from fasted individuals. In the protocol used the sample preparation relies on the ability for proteins to form a precipitate with phosphoric acid and extraction of supernatant in organic solvent. The concentration is measured by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The aim of the present study was brief to further develop and validate an existing rapid GC-MS based method to determine the concentration of SCFA in serum from human subjects, including an extension of an existing protocol for SCFA analysis in 400 µl to the reduced volume of 200 µl was evaluated, the agreement of method, using plasma or serum for determination of SCFA in a small population if individuals (n=30) was evaluated. The measured SCFAs were acetate, butyrate, iso-butyrate, propionate, valerate, iso-valerate and caproate. The method developed could analyse 200 µl serum and plasma with acceptable precision. The accuracy was tested with spiking acetate at 106.6, 53.3 and 26.7 µM and the other SCFA at 10.7, 5.3 and 2.7 µM. The recovery were between 80.1-107.7 %. The fasting concentration of acetate was 86.0-313.3 µM, 19.4-28.5 µM for propionate, 2.6-4.7 µM for iso-butyrate, 9.2-29.1 µM for butyrate, 11.2-44.4 µM for iso-valerate, 0.2-0.4 µM for valerate and 1.4-9.7 µM for caproate, of the 30 subjects. It was a good agreement between serum and plasma concentration for butyrate. For propionate, valerate, acetate, iso-butyrate, iso-valerate and caproate there were a significant difference.

Typ 2 diabetes har blivit ett omfattande problem världen runt. Rådande forskning har sett samband mellan en diet rik på kostfiber och minskad ohälsa samt en möjlig förebyggande effekt mot att utveckla diabetes typ 2. En föreslagen mekanism är via kortkedjiga fettsyror. Ett högt intag av kostfiber resulterar i en högre koncentration av kortkedjiga fettsyror i blodet. För att undersöka typ 2 diabetes roll är det viktigt att ha en enkel, robust och noggrann metod vid mätning av koncentrationen kortkedjiga fettsyror i en liten volym i serum och plasma. Den använda metoden är baserad på proteiners förmåga att bilda en fällning med fosforsyra och sedan extraktion med en organisk syra. Koncentrationerna av fettysorna uppmätts med gaskromatografi- masspektrometri (GC-MS). Syftet med denna studie var kortfattat att vidareutveckla och validera en befintlig GC-MS baserad metod för att noggrant bestämma koncentrationen av kortkedjiga fettsyror i humant serum, inklusive att utveckla metoden för 400 µl och till reducerad volymen (200 µl) men även att utvärdera sambandet mellan koncentration av kortkedjiga fettsyror i serum och plasma i en liten population (n=30). De kortkedjiga fettsyror som analyserades var acetat, butyrat, iso-butyrat, propionat, valerat, iso-valerat och kaproat. Den utvecklade metoden kunde analysera 200 µl serum och plasma med god precision. Noggrannheten mättes genom att addera lösning med 106,6, 53,3 och 26,7 µM acetat och de andra fettsyrorna 10,7, 5,3 och 2,7 µM, utbytet låg mellan 80,1-107.7%. Koncentrationerna var vid fasta för de 30 individerna mellan 86,0-313,3 µM för acetat, 19.4-28.5µM för propionat, 2.6-4.7µM för iso-butyrat, 9.2-29.1µM för butyrat, 11.2-44.4µM för iso-valerat, 0.2-0.4µM för valerat och 1.4-9.7µM for kaproate. Ett tydligt samband mellan butyrat koncentrationen serum och plasma uppvisades. För resterande kortkedjiga fettsyrorna var där en signifikant skillnad.