Nutrition and Metabolomics

Abstract

Analysis of metabolomics using various technological approaches can provide relevant information on the molecular events associated with nutrient intake and the adaptations of the body to increase or decrease of certain nutrients through metabolic pathways. Metabolites, which are identified in the blood, plasma and urine samples, have been used to characterize the effects of both a deficiency or a supplementation of different nutrients, and to compare the metabolic effects of related foods. Metabolomic assays can be used to measure small molecule biomarkers of oxidative stress, redox potential, antioxidant activity, inflammation and cardiovascular disease risk depending on the physiological response. Although these metabolites are separately used in the diagnosis of the diseases, it is aimed to detect levels of all metabolites and appropriate dietary recommendations with the metabolomics technology used in the field of nutrition. There are advantages to use metabolomic approach in dietetic field like determination of the nutritional status of individuals, unexpected metabolic responses including effects of both essential and nonessential nutrients and, determination of dietary strategies on individual metabolic response. Therefore, nutritionists should play an active role in the development of new tools to establish the connection between individual metabolic profile and health and diet. In this review, we aimed to evaluate the relationship between metabolomics approach in nutritional research and health.

Özet

Çeşitli teknolojik yaklaşımlar kullanılarak yapılan metabolomik analizleri, besin alımı ve bazı besin ögelerinin metabolik yolaklar aracılığıyla azalması veya artmasının vücuttaki adaptasyonu ile ilişkili moleküler düzeydeki olaylar hakkında uygun bilginin elde edilmesini sağlamaktadır. Kan, plazma, idrar gibi örneklerin analizleri sonucunda tanımlanan birçok metabolit değişik besin ögelerinin eksikliğinin veya diyete supleman olarak eklenmesinin etkilerinin karakterizasyonunda ve birbiriyle yakından ilişkisi olan besinlerin metabolik etkilerinin karşılaştırılmasında kullanılabilmektedir. Metabolomik testleri fizyolojik yanıta bağlı olarak, oksidatif stres, redoks potansiyeli, antioksidan aktivite, inflamasyon ve kardiyovasküler hastalık riskine dair küçük biyolojik belirteçlerin ölçülmesinde kullanılmaktadır. Bu metabolitler günümüzde hastalık teşhisinde tek başlarına kullanılsa da, beslenme alanında kullanılan metabolomik teknolojisi ile duruma uygun olarak tüm metabolitlerin düzeylerinde ortaya çıkan değişikliklerin tespiti ve buna göre diyet önerilerinde bulunulması amaçlanmaktadır. Metabolomik yaklaşımının pratikte diyetetik alanında kullanılmasıyla elzem ve elzem olmayan besin ögelerinin etkileri de dahil olmak üzere bireylerin beslenme durumlarının değerlendirilmesi, diyete uyumun ve diyet başarısının takibi sağlanabilmektedir. Ayrıca diyete yanıt vermeme durumlarının belirlenmesi, bireysel metabolik yanıt sağlayan diyet stratejilerinin belirlenmesi gibi avantajları olan bir yaklaşımdır. Bu bağlamda beslenme ve diyet uzmanlarının bireysel metabolik profil ile sağlık ve diyet ilişkisi arasındaki bağlantıyı kuracak yeni araçların geliştirilmesinde etkin rol oynaması gerekmektedir. Bu derlemede metabolomik yaklaşımının beslenme araştırmalarındaki yeri ve sağlık ile ilişkisinin irdelenmesi amaçlanmıştır.