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Potential health benefits from peanut and peanut butter-derived bioactive compounds and microbiota metabolites

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Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia i Ciències de l'Alimentació

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[eng] Peanuts are the most consumed nut worldwide and are widely regarded as a convenient, tasty, and easy snack that contain a variety of nutrients and bioactive compounds that are beneficial for human health. Among these compounds, polyphenols stand out for their potential health benefits in humans, however, their effects depend on their bio-accessibility and bioavailability. Polyphenols can either be absorbed or covalently bound to indigestible components of the food matrix (mainly dietary fibre), which prevents them from being absorbed by the small intestine, and instead, they reach the colon where they are metabolized by the microbiota and gives rise to new compounds known as microbial phenolic metabolites (MPMs) which can have beneficial effects on health or interact with the microbiota, and promote the production of short chain fatty acids (SCFAs).

Therefore, within the present dissertation we proposed to i) evaluate the impact of crushing peanuts on the bio-accessibility and bioavailability of bioactive compounds, including fatty acids and phenolic compounds; ii) study the effect of regular intake of peanuts and peanut butter on vascular health and iii) assess the impact of regular consumption of peanut and peanut butter on cognitive abilities, mood, and stress response. To achieve these aims, a parallel randomized controlled trial was carried out in healthy young adults. The intervention groups consumed either skin-roasted peanuts (SRP) or peanut butter (PB) with added skin, while the control group consumed a control butter made with peanut oil and without fiber and polyphenols. After 6 months, we evaluate their effects on vascular health biomarkers, cognitive abilities, mood, and stress response. Additionally, a systematic review and metanalyses of clinical trials was conducted to update the existing evidence regarding the effects of consuming peanuts and peanut butter on cardiovascular risk factors in healthy adults and those at high cardiovascular risk.

Overall, our findings suggested that i) Crushing peanuts appears to enhance the bioavailability of bioactive compounds. ii) SRP and PB consumption seem to have a positive impact on vascular health biomarkers among healthy adults and those at high cardiovascular risk; iii) The consumption of peanut products is associated with improved memory scores, lower levels of depression, anxiety, and cortisol. iv) The observed effects on vascular and mental health may be attributed to the bioactive compounds presented in peanuts and microbiota derived metabolites such as SCFAs and MPMs produced in higher proportion after SRP and PB consumption.

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[spa] Los cacahuetes son el fruto seco más consumido a nivel mundial y se consideran un aperitivo conveniente, sabroso y fácil de comer que contiene una variedad de nutrientes y compuestos bioactivos beneficiosos para la salud humana. Entre estos compuestos, los polifenoles se destacan por sus beneficios para la salud, sin embargo, sus efectos dependen de su biodisponibilidad y bio- accesibilidad. Los polifenoles pueden ser absorbidos o se unen covalentemente a componentes no digeribles de la matriz alimentaria (principalmente fibra dietética), lo cual evita su absorción en el intestino delgado y llegan al colon, donde son metabolizados por la microbiota y dan origen a nuevos compuestos conocidos como metabolitos fenólicos microbianos (MPMs), los cuales pueden tener efectos beneficiosos en la salud o interactuar con la microbiota, y promover la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC).

Por lo tanto, en esta tesis propusimos: i) evaluar el impacto del triturado de los cacahuetes en la bio-accesibilidad y biodisponibilidad de los compuestos bioactivos, incluyendo ácidos grasos y compuestos fenólicos; ii) estudiar el efecto del consumo regular de cacahuetes y crema de cacahuete en la salud vascular; y iii) evaluar el impacto del consumo regular de cacahuetes y crema de cacahuete en las habilidades cognitivas, el estado de ánimo y la respuesta al estrés. Para lograr estos objetivos, se llevó a cabo un ensayo clínico paralelo aleatorizado en adultos jóvenes sanos. Los grupos de intervención consumieron cacahuetes tostados con piel (CTP) o crema de cacahuete (CC) con piel añadida, mientras que el grupo de control consumió una crema control elaborada con aceite de cacahuete y sin fibra ni polifenoles. Después de 6 meses, evaluamos sus efectos en biomarcadores de salud vascular, habilidades cognitivas, estado de ánimo y respuesta al estrés. Además, se realizó una revisión sistemática y metanálisis de ensayos clínicos para actualizar la evidencia existente sobre los efectos del consumo de cacahuetes y crema de cacahuete en los factores de riesgo cardiovascular en adultos sanos y aquellos con alto riesgo cardiovascular.

En general, nuestros hallazgos sugieren que: i) el triturado de los cacahuetes parece mejorar la biodisponibilidad de los compuestos bioactivos; ii) el consumo de CTP y CC parece tener un impacto positivo en los biomarcadores de salud vascular tanto en adultos sanos como en aquellos con alto riesgo cardiovascular; iii) el consumo de productos de cacahuete se asocia con mejores puntuaciones de memoria, niveles más bajos de depresión, ansiedad y cortisol; y iv) Los efectos observados en la salud vascular y mental pueden atribuirse a los compuestos bioactivos presentes en los cacahuetes y a los metabolitos derivados de la microbiota, como los AGCC y los MPMs, producidos en mayor proporción después del consumo de CTP y CC.

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Tesis Doctorals - Facultat - Farmàcia i Ciències de l'Alimentació

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Potential health benefits from peanut and peanut butter-derived bioactive compounds and microbiota metabolites