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New enzymatic approach on the treatment of fructose malabsorption in adults
Christian Pongracz
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Ibrahim Elmadfa
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29178.92250.992361-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Fruktose Malabsorption ist eine häufige vorkommende Verdauungsstörung, bei der nicht vollständig resorbierte Fruktose gastrointestinale Symptome auslöst. Diese überschüssige Fruktose wird im Dickdarm von Bakterien anaerob in kurzkettige Fettsäuren, Methan, Kohlendioxid und Wasserstoff abgebaut. Diese Abbauprodukte verursachen Symptome wie Blähungen, Bauchschmerzen und Durchfall. Als Behandlung steht derzeit nur eine Fruktose-freie Diät zur Verfügung, die allerdings zu Nährstoffmangel führen kann. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer neuen Behandlungsmethode, die auf einer enzymatischen Umwandlung der überschüssigen Fruktose im Darm basiert. Dies würde die Entstehung von Symptomen verhindern und den Einschluss von Fruktose-haltigen Speisen in die Diät erlauben.
In der Xylose Isomerase konnte im Rahmen dieser Arbeit ein passendes Enzym gefunden werden. Für diese Enzym wurde eine Reinigungsmethode entwickelt, die ein hochaktives und stabiles Enzympulver liefert, das für die Weiterverarbeitung sehr gut geeignet ist. Für die pharmazeutische Formulierung wurden enterisch gecoatete Micropellets mit sehr guter Säureresistenz und fast perfekten Dissolutionseigenschaften entwickelt.
Die Enzymsupplementation zeigte keine toxischen Folgen in einer 90Tage Toxizitätsstudie in Ratten. Bei einer nicht Placebo-kontrollierte Beobachtungsstudie bescheinigten 70% der Probanden der Supplementation mit Xylose Isomerase hältigen Pellets eine gute Wirkung bei der Reduktion von Fruktose-induzierten Symptomen. Eine Erhöhung der Enzymaktivität pro Kapsel könnte die Wirkung noch verbessern, da alle Probanden für eine optimale Wirkung die Einnahme von 2 Kapseln empfahlen.
Obwohl Sie der Standard für Wirksamkeitsstudien von Enzymsupplementationen für Kohlenhydratmalabsorptionen sind, brachte eine Placebo-kontrollierte klinische Studie auf der Basis von Wasserstoffatemtests aufgrund von stark schwankenden Messwerten kein eindeutiges Ergebnis.
Abstract
(Englisch)
Fructose malabsorption is a common digestive disorder resulting from incomplete absorption of ingested fructose. Excess fructose is degraded by bacteria in the large bowel into hydrogen, methane, carbon dioxide and short chain fatty acids leading to symptoms like bloating, wind, abdominal pain or diarrhea. Currently the only treatment is a fructose-free diet which can lead to nutritional imbalances. The aim of this work is to develop a new treatment of fructose malabsorption based on the in vivo elimination by enzymatic conversion of excess fructose in the small intestine which would prevent the generation of symptoms and allow the affected persons to eat a normal diet.
A suitable enzyme for the treatment of fructose malabsorption, namely xylose isomerase, was identified during the course of this work and a purification step developed to obtain xylose isomerase in a highly active and stable form which could be easily processed further. As a pharmaceutical dosage form enteric coated micropellets were used and a formulation developed that allowed the production of highly active pellets with very good acid resistance and almost perfect dissolution characteristics.
The developed preparation proved to be non-toxic in a toxicology study and the supplementation of xylose isomerase containing pellets efficacious in reducing fructose-induced symptoms when tested in a not-placebo-controlled observational study with 70% rating the efficacy of the product with good. It might be advantageous to further increase the amount of enzyme per dose since one capsule was not sufficient in some cases and the intake of two capsules recommended by all participants of the observational study who reported an efficacy.
Although generally used for the assessment of the efficacy of enzyme supplementation for carbohydrate malabsorptions, a placebo-controlled clinical trial based on hydrogen breath tests proved not to be optimal. The clinical trial conducted during this work yielded no definite result because of a high fluctuation in the measured values.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
fructose malabsorption xylose isomerase enzyme supplementation enteric coated pellets
Schlagwörter
(Deutsch)
Fruktosemalabsorption Xylose Isomerase Enzymsupplementation
Autor*innen
Christian Pongracz
Haupttitel (Englisch)
New enzymatic approach on the treatment of fructose malabsorption in adults
Paralleltitel (Deutsch)
Ein neuer enzymatischer Ansatz zur Behandlung von Fruktosemalabsorption in Erwachsenen
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
V, 104 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Peter Born ,
Thomas Pieber
AC Nummer
AC09578031
Utheses ID
19374
Studienkennzahl
UA | 091 | 474 | |