Một thử nghiệm không ngẫu nhiên điều tra tác động của việc tiêu thụ gạo lứt lên hệ vi sinh vật đường ruột, sự chú ý và trí nhớ làm việc ngắn hạn ở trẻ em trong độ tuổi đi học Thái Lan Phần 2

2.4. Phân tích định lượng hệ vi sinh vật trong phân

Các mẫu phân được thu thập từ trẻ em ở thời điểm ban đầu, Tuần 4, 15, 56 và 61 và Tuần 71 trong các hộp đựng đã khử trùng và được đông lạnh ngay lập tức ở -80 ◦C. Chiết xuất DNA vi sinh vật và đo định lượng độ phong phú tuyệt đối của hệ vi sinh vật trong phân được thực hiện như mô tả trước đây [29].

Mối quan hệ giữa các thước đo định lượng và trí nhớ là một chủ đề đáng được nghiên cứu. Đối với nhiều vấn đề trong cuộc sống, vấn đề về trí nhớ thường là những vấn đề khiến con người bận tâm, chẳng hạn như không thể nhớ những điều quan trọng, quên thời gian hẹn, v.v. Lúc này, các phương pháp đo lường định lượng có thể giúp chúng ta hiểu được tình trạng của trí nhớ và đưa ra những cải thiện có mục tiêu. .

Phương pháp đo định lượng có thể định lượng trí nhớ của con người thông qua các phương tiện khoa học. Trên cơ sở đó đề xuất một số phương pháp cụ thể, hiệu quả để rèn luyện trí nhớ. Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta cũng có thể sử dụng những phương pháp đơn giản để rèn luyện trí nhớ như ghi nhớ từ ngữ, thơ ca,… Đây đều là những cách hữu hiệu để phát triển trí nhớ tốt.

Đồng thời, chúng ta cũng có thể cải thiện trí nhớ trong mọi mặt của cuộc sống. Ví dụ, muốn nhớ một từ vựng mới, chúng ta có thể đọc đi đọc lại nhiều lần, viết đi viết lại nhiều lần hoặc liên hệ với nghĩa của từ đó thì trí nhớ sẽ sâu sắc hơn.

Trong thời đại bùng nổ thông tin, chúng ta thường cảm thấy choáng ngợp trước thông tin. Nhiều khi chúng ta cần phải nhớ rất nhiều thứ nhưng lại không biết phải xử lý những thông tin này như thế nào. Lúc này, chúng ta có thể sử dụng các phương pháp đo lường định lượng để xác định trạng thái trí nhớ của mình, sau đó rèn luyện và cải thiện dựa trên các tình huống cụ thể. Thông qua các phương pháp ghi nhớ hợp lý, chúng ta có thể cải thiện trí nhớ một cách hiệu quả và mang lại nhiều thuận tiện hơn cho cuộc sống và công việc.

Nói tóm lại, mối quan hệ giữa đo lường định lượng và trí nhớ là không thể tách rời. Chúng ta cần sử dụng các phương pháp khoa học để khám phá tình trạng trí nhớ của mình, từ đó tiến hành rèn luyện hiệu quả dựa trên các tình huống cụ thể. Tôi tin rằng chỉ cần chúng ta rèn luyện không ngừng nghỉ, chúng ta sẽ có thể tăng cường trí nhớ và cải thiện chất lượng cuộc sống. Có thể thấy rằng chúng ta cần cải thiện trí nhớ và Cistanche Deserticola có thể cải thiện đáng kể trí nhớ, bởi vì Cistanche Deserticola cũng có thể điều chỉnh sự cân bằng của các chất dẫn truyền thần kinh, chẳng hạn như tăng mức độ acetylcholine và các yếu tố tăng trưởng. Những chất này rất quan trọng cho trí nhớ và học tập. Ngoài ra, Thịt còn có thể cải thiện lưu lượng máu và thúc đẩy quá trình cung cấp oxy, có thể đảm bảo não nhận đủ chất dinh dưỡng và năng lượng, từ đó cải thiện sức sống và sức bền của não.

Bấm vào biết thực phẩm bổ sung để tăng cường trí nhớ

Tóm lại, DNA bộ gen của vi sinh vật được chiết xuất từ ​​​​các mẫu phân bằng Bộ DNA phân innuPREP (Analytik Jena Biometra, Jena, Đức), nồng độ và độ tinh khiết DNA được xác định bằng cách sử dụng Take 3Micro-Volume Plate (Biotek, Winooski, VT, USA).

Sau đó, sự phong phú tuyệt đối của các gen rRNA của microbiota16 được định lượng thông qua qPCR bằng cách sử dụng Máy quay nhiệt thời gian thựcCFX96 TouchTM (Bio-Rad, Singapore) dựa trên các đoạn mồi cụ thể được trình bày trong Bảng S1.

Các điều kiện qPCR và ước tính số lượng bản sao microbiota được thực hiện theo giao thức trước đó [37]. Log10 của số bản sao 16S rRNA trên mỗi gam phân ướt được trình bày trong Dữ liệu bổ sung của chúng tôi.

2.5. Phân tích thống kê

Việc phân phối dữ liệu được kiểm tra thông qua thử nghiệm Shapiro–Wilk và thử nghiệm Levene (gói thống kê phiên bản 4.0.3). Gói R ggplot2 đã được sử dụng để trực quan hóa dữ liệu [38]. Hiệu chỉnh giá trị p của Benjamin-Hochberg (BH) đã được áp dụng cho hiệu chỉnh nhiều thử nghiệm (giá trị q). Mức ý nghĩa được xác định ở q < 0.05. Tất cả các phân tích thống kê được thực hiện trong phần mềm R phiên bản 4.0.3 [39].

Sự khác biệt về mức độ phong phú tuyệt đối trung bình của hệ vi sinh vật đường ruột giữa các nhóm can thiệp cho từng thời điểm được xác định bằng phép thử tổng xếp hạng t-test hoặc Wilcoxon theo tính quy luật của phân phối dữ liệu.

Những thay đổi về hệ vi sinh vật đường ruột giữa các thời điểm của từng giai đoạn (trong các đối tượng) được đánh giá bằng cách sử dụng các thử nghiệm t theo cặp hoặc các thử nghiệm xếp hạng có chữ ký Wilcoxon sau các kết quả quan trọng từ các biện pháp lặp lại một chiều ANOVA hoặc thử nghiệm Friedman (p < 0.05 ). Những thay đổi về mức độ phong phú tuyệt đối của gutmicrobiota giữa các tuần được biểu thị bằng những thay đổi về nếp gấp biến đổi log2 (Log2FC).

Mối quan hệ giữa mức độ phong phú tuyệt đối của hệ vi sinh vật đường ruột và độ tuổi của trẻ em trong độ tuổi đi học được xác định bằng cách sử dụng hệ số tương quan xếp hạng của Pearson hoặc Spearman.

Mối liên quan giữa hệ vi sinh vật đường ruột và sự can thiệp tại từng thời điểm, điều chỉnh các biến số nhân khẩu học (tuổi, giới tính, chỉ số z BMI, chế độ sinh nở, hồ sơ sinh và dân tộc), được đánh giá thông qua phân tích phương sai đa biến hoán vị (PERMANOVA) bằng cách sử dụng hàm Adonis . Để nghiên cứu tác động của sự can thiệp qua các tuần của mỗi giai đoạn, PERMANOVA đã được tiến hành bằng cách sử dụng những người tham gia làm tầng lớp và điều chỉnh các biến đồng thời. Điều kiện về tính đồng nhất dựa trên khoảng cách Euclide được đo bằng hàm betadine.

Hoán vị được thực hiện ở mức 999 trong gói thuần chay (2.6-2) [40]. Chúng tôi xác định thêm tác động của sự can thiệp lên hệ vi sinh vật đường ruột bằng cách sử dụng phân tích dự phòng (RDA) trong khi điều chỉnh các biến số đồng thời.

Các phương pháp điều trị được sử dụng làm biến số giải thích hạn chế và mức độ phong phú tuyệt đối của hệ vi sinh vật đường ruột được sử dụng làm biến số phản ứng. Tầm quan trọng của các ràng buộc được đánh giá bằng phép thử hoán vị giống ANOVA (hoán vị=999). Việc lựa chọn từng bước các biến giải thích được thực hiện bằng cách sử dụng hàm bước dựa trên tiêu chí AIC.

Kết quả nhận thức giữa các nhóm can thiệp trong mỗi tuần được so sánh bằng cách sử dụng bài kiểm tra t hai mẫu của Welch hoặc bài kiểm tra tổng xếp hạng Wilcoxon. Sự khác biệt về hiệu suất nhận thức qua các tuần của từng giai đoạn (trong các đối tượng) được xác định bằng cách sử dụng bài kiểm tra xếp hạng có chữ ký Wilcoxon sau các kết quả quan trọng từ bài kiểm tra Friedman(p < 0.05).

Chúng tôi đã sử dụng RDA để xác định tác động của can thiệp đối với hoạt động nhận thức của trẻ em trong độ tuổi đi học đồng thời điều chỉnh theo độ tuổi và giới tính. Ảnh hưởng của các mốc thời gian đến sự phong phú của hệ vi sinh vật đường ruột cũng được đánh giá thông qua RDA sử dụng những người tham gia làm tầng lớp.

Điều kiện RDA được tiến hành như mô tả ở trên. Để xác định mối quan hệ giữa hiệu suất nhận thức và hệ vi sinh vật đường ruột, chúng tôi đã sử dụng hệ số tương quan xếp hạng của Spearman.

Phân tích đa yếu tố (MFA) đã được thực hiện để khám phá các biến thể trong hệ vi sinh vật đường ruột có thể được giải thích bằng các biến thể can thiệp và vật chủ (tuổi và giới tính) bằng cách sử dụng FactoMine R phiên bản 2.4 [41] và trực quan hóa bằng Factoextra phiên bản 1.0. 7 [42].

3. Kết quả

3.1. Đặc điểm của trẻ em trong độ tuổi đi học

Sau khi kiểm soát chất lượng dữ liệu (Hình 1), chúng tôi đã phân tích lần lượt 85 và 57 trẻ còn lại trong Giai đoạn I và II. Trẻ em ở thời điểm ban đầu có độ tuổi trung bình lần lượt là 7,02 và 10,52 tuổi đối với nhóm WR và SLR.

Các đặc điểm cơ bản của nhóm đối chứng và nhóm can thiệp khác nhau đáng kể theo độ tuổi (p < {0}}.0001), cân nặng (p < 0,0001), chiều cao (p < 0,0001), BMI z- điểm (p=0.03) và loại thức ăn (p=0.02) (Bảng S2).
Một mô hình tương tự cũng được quan sát thấy qua các thời điểm nghiên cứu, ngoại trừ BMI, không khác biệt đáng kể giữa các nhóm ở Tuần 71 (Bảng S3–S7).

3.2. Hiệu quả của việc can thiệp lúa Sinlek lên hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ em trong độ tuổi đi học

Xem xét từng thời điểm, không có sự khác biệt đáng kể về sự phong phú tuyệt đối của hệ vi sinh vật đường ruột giữa nhóm đối chứng (WR) và nhóm can thiệp Sinlek (SLR) trong giai đoạn can thiệp đầu tiên (Giai đoạn I; đường cơ sở, Tuần 4 và Tuần 15 ).

So sánh đa biến sử dụng PERMANOVA (theo lề) cũng cho thấy rằng sự can thiệp trong Giai đoạn I không có tác động đáng kể đến những thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột sau khi điều chỉnh các biến số nhân khẩu học (Tệp bổ sung S1).

Chúng tôi xác định thêm mối liên quan giữa sự phong phú của hệ vi sinh vật đường ruột và tuổi tác và phát hiện ra rằng Lactobacillus có mối tương quan nghịch với tuổi ở mức cơ bản (tương quan Pearson; R {{0}} −0.24, p {{ 3}}.026) và Tuần 4 (tương quan Pearson; R=−0.3, p=0.002) (Hình 2b,d). Tuy nhiên, đối với giai đoạn can thiệp thứ hai (Giai đoạn II), những thay đổi về độ phong phú của vi sinh vật được đánh dấu ở Tuần 61 và 71. Sự phong phú của tổng số vi khuẩn (q=0.032) và Firmicutes (q=0.032 ) đã tăng lên đáng kể, trong khi mức độ Gammaproteobacteria (q < 0,0001) đã giảm đáng kể sau sự can thiệp của SLR ở Tuần 61 (Hình 2e cách g).

Những vi khuẩn này cũng có liên quan đáng kể với tuổi tác, trong đó sự phong phú của tổng số vi khuẩn (tương quan Pearson; R {{0}} −0.32, p=0.0 15) và Firmicutes (tương quan Pearson; R=−0,32, p=0.014, Hình 2h) giảm khi tuổi tăng lên, trong khi mức độ phong phú tuyệt đối của Gammaproteobacteria có tương quan dương với tuổi (tương quan Pearson; R { {11}}.62, p < 0,0001, Hình 2i).

Ở Tuần 71, mức độ Bacteroidetes đã giảm đáng kể trong nhóm SLR (q < 0.0001)(Hình 2j) và mức độ phong phú của nó tương quan thuận với tuổi tác (tương quan xếp hạng của Spearman; R { {4}}.57, p < 0,0001, Hình 2l).

Xem xét những thay đổi về mức độ phong phú của hệ vi sinh vật đường ruột qua các tuần (trong đối tượng) của nhóm đối chứng và nhóm can thiệp, chúng tôi đã quan sát thấy các mô hình tương tự ở hai nhóm người tham gia. Gammaproteobacteria dường như dao động mạnh sau khi can thiệp: mức độ phong phú của nó giảm đáng kể ở Tuần 4 và Tuần 61 (Hình 3a, b, S1c và S2c, Tệp bổ sung S2).

Tuy nhiên, mức độ của những vi khuẩn này dường như tăng trở lại vào thời điểm cuối của mỗi giai đoạn (Tuần 15 và Tuần 71). Hơn nữa, lượng vi khuẩn Bacteroides phong phú ở nhóm SLR thấp hơn ở Tuần 71 so với Tuần 56 và 61 (Hình 3a và S2e). Sự giảm dần về mức độ phong phú của hai loài vi sinh vật, đó là Ruminococcus và Bacteroides, cũng được quan sát thấy trong Giai đoạn II, với mức độ phong phú của chúng là thấp nhất tại điểm cuối thử nghiệm (Tuần 71) (Hình 3b và S2f, g), bất kể sự can thiệp.

Hơn nữa, chúng tôi đã đánh giá liệu có sự khác biệt về lượng vi khuẩn đường ruột phong phú giữa các phương pháp điều trị và trong các tuần sử dụng người tham gia làm tầng lớp hay không. PERMANOVA chỉ ra rằng sự hiện diện của phương pháp điều trị và/hoặc thời điểm thử nghiệm (tuần) trong cả hai giai đoạn có tác động biên đáng kể đến sự phong phú của hệ vi sinh vật đường ruột (p < 0.05).

Sự phân tán (phương sai) giữa các nhóm và mô hình tính toán các biến số nhân khẩu học có ý nghĩa thống kê được tóm tắt trong Tệp bổ sung S3. Chúng tôi đã khám phá thêm sức mạnh của sự liên kết và sự biến đổi của hệ vi sinh vật đường ruột được giải thích bằng can thiệp bằng RDA. Sự khác biệt đáng kể chỉ được tìm thấy trong Giai đoạn II.

Lượng vi khuẩn Gammaproteobacteria dồi dào ở nhóm đối chứng (WR) nhiều hơn so với nhóm SLR, trong khi tổng số vi khuẩn, Firmicutes và Bacteroidetes cao hơn có liên quan đến sự can thiệp của SLR ở Tuần 61 (RDA1 giải thích 30,58% tổng phương sai, R2adj {{5} }.29,p=0.001, Hình 3c). Trong Tuần 71, lượng Bacteroidetes phong phú ở nhóm đối chứng cao hơn so với nhóm SLR (RDA1 giải thích 8,18% tổng phương sai, R2adj=0.06,p=0.005, Hình 3d) .

Sau đó, chúng tôi tiến hành lựa chọn từng bước các biến giải thích (biến can thiệp và nhân khẩu học) dựa trên AIC. Mô hình cho thấy rằng chỉ có sự can thiệp mới giải thích được một cách đáng kể những biến đổi trong đặc điểm hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ em trong độ tuổi đi học (q=0.035).

3.3. Hiệu suất nhận thức giữa nhóm kiểm soát và nhóm can thiệp

Trong Giai đoạn I, chúng tôi nhận thấy sự khác biệt đáng kể giữa nhóm đối chứng và nhóm can thiệp về kết quả nhận thức. Nhóm SLR cho thấy điểm số cao hơn đáng kể trong bài kiểm tra khai thác khối Corsi (được gọi là MMG, trò chơi khớp với trí nhớ) và hiệu suất tổng thể (OVP) trong bài kiểm tra cảnh giác tâm thần vận động (PVT-B), trong khi thời gian phản ứng (RT) và thời gian trôi đi thấp hơn so với nhóm kiểm soát. nhóm (Hình 4).

Trong Giai đoạn II, các mô hình hoạt động nhận thức vẫn không thay đổi. Chúng tôi cũng so sánh hiệu suất nhận thức (trong các đối tượng) qua các tuần của từng giai đoạn và nhận thấy rằng nhóm đối chứng (Giai đoạn I) hoạt động tốt hơn về các sai sót ở Tuần 15 so với thời điểm ban đầu và Tuần 4 (q=0.02) (Hình S3). RT cao hơn ở Tuần 15 so với Tuần 4 (q=0.008), trong khi không phát hiện thấy sự khác biệt đáng kể nào về MMG hoặc OVP. MMG là kết quả nhận thức duy nhất cao hơn đáng kể đối với nhóm SLR (Giai đoạn I) ở Tuần 15 so với đường cơ sở (q=0.003) và Tuần 4(q=0.03) (Hình S4) .

Trong Giai đoạn II, không có sự khác biệt đáng kể trong các tuần trong bất kỳ phép đo hiệu suất nhận thức nào ở nhóm đối chứng hoặc nhóm SLR. Hơn nữa, tuổi và giới tính cũng được đưa vào RDA và kết quả cho thấy không có tác động can thiệp nào đến hiệu suất nhận thức của trẻ em ở cả hai nhóm tại bất kỳ thời điểm nào trong 71 tuần thử nghiệm.

Tuy nhiên, tuổi tác được cho là mô tả đáng kể sự thay đổi của kết quả nhận thức ở mức cơ bản (p=0.008), Tuần 4 (p=0.005) và Tuần 15 (p=0 .028) (Hình 5), trong đó độ tuổi có mối tương quan thuận với MMG và OVP. Không có tác động đáng kể nào do sự can thiệp, tuổi tác hoặc giới tính gây ra đối với hiệu suất nhận thức được tìm thấy ở Tuần 56, Tuần 61 hoặc Tuần 71.

Khi xem xét hồ sơ nhận thức qua các tuần của mỗi lần điều trị trong từng giai đoạn, cả tuần (p=0,001) và giới tính (p=0,001) đều mô tả đáng kể các biến thể trong hiệu suất nhận thức của nhóm đối chứng (Giai đoạn I) , trong đó giới tính nữ và Tuần 15 có mối tương quan thuận với MMG và OVP (Hình S5a).

Trẻ em hoạt động tốt hơn ở MMG ở Tuần 15 trong nhóm SLR (Giai đoạn I), trong khi giới tính nữ có mối tương quan thuận với tình trạng mất hiệu lực và RT (Hình S5b). Hiệu quả của việc điều chỉnh điều trị theo độ tuổi và giới tính cũng được đánh giá cho từng giai đoạn trong khi kiểm soát trong tuần (các mốc thời gian). RDA cho thấy rằng độ tuổi có mối quan hệ chặt chẽ với OVP và MMG trong Giai đoạn I (Hình S6a), trong khi đó, ở Giai đoạn II, hiệu suất về RT và sai sót ở nhóm SLR kém hơn so với nhóm đối chứng (Hình S6b).
Nhìn chung, các điểm tuổi và thời gian có liên quan nhiều hơn đến hiệu suất nhận thức của trẻ em trong độ tuổi đi học so với can thiệp và hiệu quả của can thiệp chỉ được quan sát thấy khi giới hạn mẫu trong mỗi tuần của Giai đoạn II sau khi điều chỉnh theo độ tuổi và giới tính.

3.4. Mối liên quan giữa hệ vi sinh vật đường ruột và hiệu suất nhận thức của trẻ em trong độ tuổi đi học

Chúng tôi tìm thấy mối tương quan yếu giữa hệ vi sinh vật đường ruột và kết quả nhận thức ở mọi thời điểm can thiệp dựa trên hệ số tương quan của Spearman. Một số liên kết có ý nghĩa (p < {0}}.05), nhưng chỉ có một liên kết được phát hiện ở Tuần 4 đối với nhóm SLR (Roseburia so với Lapses, rho=−0,40, q {{6 }}.04), vẫn là mức điều chỉnh đáng kể cho nhiều so sánh (Hình S7).

Một số mối liên hệ có ý nghĩa gần được tìm thấy ở Tuần 56 và Tuần 71. Các mối liên hệ được xác định trong nhóm SLR ở Tuần 56 bao gồm Faecalibacteria–RT (rho=0.62, q=0.07 ), Prevotella–OVP(rho=−0.55, q {{10}}.08), Gammaproteobacteria–OVP (rho=−0.58, q=0.07) và Faecalibacteria–OVP (rho=−0,64, q=0.05). Ở Tuần 71, Faecalibacteria có mối tương quan thuận với RT trong nhóm đối chứng (rho=0.62, q=0.07).

Dựa trên độ tuổi và giới tính, phân tích sâu hơn về mối liên quan giữa hệ vi sinh vật đường ruột và hiệu suất nhận thức tại mỗi thời điểm được thực hiện bằng cách sử dụng MFA để phát hiện sự khác biệt giữa các cấu hình riêng lẻ của các nhóm điều trị (Tệp bổ sung S4).

Mặc dù sự biến đổi riêng lẻ được giải thích là do sự phong phú của hệ vi sinh vật đường ruột trong Dim 1 của cả hai giai đoạn (p < 0.0001), sự tách biệt rõ ràng giữa nhóm đối chứng và nhóm SLR đã được ghi nhận trong Dim 2 (Hình 6 và 7). Cấu hình tương phản giữa hai nhóm này bị ảnh hưởng bởi tuổi tác và OVP, tương quan thuận với Dim 2 (p < 0,0001), trong khi cả RT và sai sót đều có tương quan nghịch (p < 0,0001).

Tuy nhiên, Gammaproteobacteria có ảnh hưởng lớn nhất trong việc mô tả sự biến đổi của từng cá thể trong chiều hướng này ở Tuần 61 (p < 0.0001). Mức độ vi khuẩn này thấp hơn ở nhóm SLR (tọa độ=−1,35, p < 0,0001).

Mặc dù cỡ mẫu không đồng đều, MFA chỉ ra rằng sự khác biệt về đặc điểm của trẻ em trong độ tuổi đi học trong thử nghiệm lâm sàng không ngẫu nhiên này bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi tuổi tác và hiệu suất nhận thức so với hệ vi sinh vật đường ruột, cho thấy sự can thiệp ít đóng góp hơn vào sự biến đổi của từng cá nhân trong nghiên cứu này.

4. Thảo luận

Nghiên cứu của chúng tôi quan sát thấy không có thay đổi đáng kể nào về sự phong phú tuyệt đối của hệ vi sinh vật đường ruột sau giai đoạn đầu của can thiệp lúa Sinlek ở trẻ em trong độ tuổi đi học. Tuy nhiên, sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm đã được ghi nhận trong Giai đoạn II (Tuần 61 và 71) đối với tổng số vi khuẩn, Firmicutes, Bacteroidetes và Gammaproteobacteria.

Chúng tôi cũng quan sát thấy sự khác biệt đáng kể trong hoạt động nhận thức giữa nhóm đối chứng và nhóm can thiệp trong cả hai giai đoạn. Chúng tôi không tìm thấy mối tương quan chặt chẽ giữa hệ vi sinh vật đường ruột và hiệu suất nhận thức tại bất kỳ thời điểm nào.

Các phân tích sâu hơn cho thấy rằng, trong đoàn hệ này, can thiệp gạo Sinlek không góp phần tạo ra những biến đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột và đặc điểm nhận thức của trẻ em trong độ tuổi đi học, vì kết quả chủ yếu bị ảnh hưởng bởi tuổi tác.

For more information:1950477648nn@gmail.com