A magas fehérjetartalmú/mérsékelt szénhidráttartalmú étrend hatása az étvágyra, a bélpeptidekre és az endokannabinoidokra - előzetes tanulmány

Lea Tischmann

1 Táplálkozástudományi és Mozgástudományi Tanszék, Maastrichti Egyetem Orvosi Központ, 6200 MD Maastricht, Hollandia

2 NUTRIM táplálkozási és transzlációs kutatás anyagcserében, Maastrichti Egyetem, 6200 MD Maastricht, Hollandia

Mathijs Dobosok

1 Táplálkozástudományi és Mozgástudományi Tanszék, Maastrichti Egyetem Orvosi Központ, 6200 MD Maastricht, Hollandia

2 NUTRIM táplálkozási és transzlációs kutatás anyagcserében, Maastrichti Egyetem, 6200 MD Maastricht, Hollandia

Blandine Gatta-Cherifi

3 Bordeaux-i Egyetemi Kórház Endokrinológiai Osztálya, F-33607 Pessac, Franciaország

4 INSERM, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Bordeaux, Franciaország

5 Bordeaux-i Egyetem, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Bordeaux, Franciaország

Anne Raben

6 Táplálkozás, testmozgás és sport tanszék, Koppenhágai Egyetem, DK1017 Koppenhága, Dánia

Mikael Fogelholm

7 Élelmiszer- és Környezettudományi Tanszék, Helsinki Egyetem, 00014 Helsinki, Finnország

Bolette Hartmann

8 NNF Alapvető Metabolikus Kutatási Központ és Orvostudományi Tanszék, Koppenhágai Egyetem, 2200 Koppenhága, Dánia

Jens J. Holst

8 NNF Alapvető Metabolikus Kutatási Központ és Orvostudományi Tanszék, Koppenhágai Egyetem, 2200 Koppenhága, Dánia

Isabelle Matias

4 INSERM, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Bordeaux, Franciaország

5 Bordeaux-i Egyetem, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Bordeaux, Franciaország

Daniela Cota

4 INSERM, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Bordeaux, Franciaország

5 Bordeaux-i Egyetem, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Bordeaux, Franciaország

Ronald P. Mensink

1 Táplálkozástudományi és Mozgástudományi Tanszék, Maastrichti Egyetem Orvosi Központ, 6200 MD Maastricht, Hollandia

2 NUTRIM táplálkozási és transzlációs kutatás anyagcserében, Maastrichti Egyetem, 6200 MD Maastricht, Hollandia

Peter J. Joris

1 Táplálkozástudományi és Mozgástudományi Tanszék, Maastrichti Egyetem Orvosi Központ, 6200 MD Maastricht, Hollandia

2 NUTRIM táplálkozási és transzlációs kutatás anyagcserében, Maastrichti Egyetem, 6200 MD Maastricht, Hollandia

Margriet S. Westerterp-Plantenga

2 NUTRIM táplálkozási és transzlációs kutatás anyagcserében, Maastrichti Egyetem, 6200 MD Maastricht, Hollandia

Tanja C. Adam

1 Táplálkozástudományi és Mozgástudományi Tanszék, Maastrichti Egyetem Orvosi Központ, 6200 MD Maastricht, Hollandia

2 NUTRIM táplálkozási és transzlációs kutatás anyagcserében, Maastrichti Egyetem, 6200 MD Maastricht, Hollandia

Társított adatok

Absztrakt

A magas fehérjetartalmú/mérsékelt szénhidráttartalmú (HP/MCHO) étrend fogyás utáni kedvező hatásai a testtömeg-kezelésre mutattak ki. E megállapítások kiterjesztése érdekében értékelték az éhség és a jóllakottság észlelésének összefüggéseit az endokannabinoidokkal, valamint a glukagon-szerű peptid-1-vel (GLP-1) és az YY-polipeptiddel (PYY). Körülbelül 34 hónappal a fogyás után 22 nő és 16 férfi (átlagéletkor 64,5 ± 5,9 év; testtömeg-index (BMI) 28,9 ± 3,9 kg/m 2) befejezte a 48 órás légzőkamra-vizsgálatot. A résztvevőket energiaegyensúlyban táplálták HP/MCHO diétával 25%: 45%: 30% vagy közepesen fehérje/magas szénhidráttartalmú (MP/HCHO) diétával, 15%: 55%: 30% fehérjéből származó energiával: szénhidrát: zsír. Értékelték az endokannabinoidokat és a kapcsolódó vegyületeket, a releváns étkezés utáni hormonokat (GLP-1, PYY), az éhséget, a jóllakottságot és az ad libitum táplálékfelvételt. A HP/MCHO az MP/HCHO-val szemben csökkentette az éhségérzetet. Az éhség görbéje alatti alsó dekrementális terület (dAUC) az éhségre a HP/MCHO étrendben (−56,6% az MP-hez képest, p Kulcsszavak: Fehérje, endokannabinoidok, éhség, jóllakottság, bélpeptidek, testsúly fenntartás, elhízás

1. Bemutatkozás

2016-ban világszerte a felnőtt lakosság 39% -át tekintették túlsúlyosnak és 13% -át elhízottnak [1]. A pozitív energiamérleg az egyik legkritikusabb alapja ennek a fejlődésnek, amely nagy kockázatot jelent a krónikus betegségek, köztük a II-es típusú cukorbetegség (T2D) és a szív- és érrendszeri betegségek kialakulásában [2].

Míg a sikeres fogyókúra és a testsúly fenntartása elengedhetetlen az anyagcsere-betegség hosszú távú javulásához, a testsúly fenntartása továbbra is különösen kihívást jelent. A testsúlycsökkentés és a hosszú távú testsúly fenntartása érdekében az étrendi fehérjét potenciálisan hasznosnak találták, mivel az az elképzelés, hogy akut körülmények között a szénhidrátoknál vagy a zsírnál jobban kielégítőnek tűnik [3,4,5,6,7], és ezért támogathatja az élelmiszer-bevitel csökkentését [8]. Ráadásul egy rövid vagy középtávú magas fehérjetartalmú, alacsony szénhidráttartalmú állapot [9,10] által kiváltott ketogén állapotot javasolják a fehérjével kapcsolatos étvágyszabályozás elősegítőjeként. A megnövekedett jóllakottság mellett a fehérje a súlycsökkentés és a testsúly fenntartása során kímélő hatást gyakorolt a zsírmentes tömegre (FFM) [11,12], míg az energiafelhasználás nőtt [5,11,13,14].

Ezenkívül a jóllakottsággal összefüggő bélpeptidek, mint például a GLP-1 és a PYY, a magas fehérje-bevitelre adott válaszként a magas szénhidrát- vagy zsírtartalmú bevitelhez képest megnövekedtek [24,25]. Mind a GLP-1, mind a PYY összefüggésbe hozható a megnövekedett jóllakottsággal és a csökkent táplálékfelvétellel [26]. A szakirodalom alapján azonban az étvágy és az étvágyhoz kapcsolódó bélpeptidek egyéni észlelése nem volt következetesen összefüggésben [27]. Ezért a bélpeptidek közvetlen biomarkerként történő használata önmagában az észlelt étvágy szempontjából nem tűnik elégségesnek [28].

Jelen tanulmány célja a magas fehérjetartalmú/mérsékelt szénhidráttartalmú (HP/MCHO) és a mérsékelt fehérjetartalmú/magas szénhidráttartalmú (MP/HCHO) diéta hatása a fogyás utáni elhízás utáni állapotban a az éhség és a jóllakottság észlelése és fiziológiája az energiamérlegben, ellenőrzött légzőkamra beállításban. Különösen az endokannabinoidok és rokon vegyületek koncentrációjának fehérjetartalommal kapcsolatos különbségeit, valamint az éhség és a jóllakottság észlelésével való lehetséges összefüggését értékelték. Feltételeztük, hogy az elhízás utáni szakaszban is a magas fehérjetartalmú/mérsékelt szénhidráttartalmú étrend kielégítőbb lenne a mérsékelt fehérjetartalmú/magas szénhidráttartalmú étrendhez képest, amit magasabb jóllakottsági és alacsonyabb éhségértékek bizonyítanak, esetleg változásokkal társítva endokannabinoidok és rokon vegyületek koncentrációiban, és megnövekedett jóllakási hormon koncentrációval.

2. Anyagok és módszerek

A vizsgálatot a ClinicalTrials.gov webhelyen (> NCT01777893) regisztrálták, a Helsinki Nyilatkozattal összhangban végezték el, és a Maastrichti Egyetem Orvosi Központjának (METC) Orvosi Kutatási Etikai Bizottsága jóváhagyta. Minden résztvevő írásos tájékozott beleegyezést adott a részvételhez. A vizsgálatot a Maastrichti Egyetemen végezték 2017 februárjától 2018 februárjáig.

2.1. Résztvevők

2.2. Kísérleti terv

A PREVIEW intervenciós tanulmány tervezéséről, a beavatkozásokról, a tantárgyak felvételéről, az elsődleges és a másodlagos végpontokról, valamint a kiindulási jellemzőkről részletes információkat már korábban publikáltak [29]. Röviden, egy 8 hetes súlycsökkentési időszakot alacsony energiájú étrend segítségével 34 hónapos randomizált beavatkozás követett, amely négy kezelési csoportot tartalmazott: MP/HCHO mérsékelt glikémiás indexű (GI) vagy HP/MCHO diéta alacsony GI-vel, közepes vagy nagy intenzitású fizikai aktivitással párhuzamosan. A PREVIEW beavatkozás utolsó klinikai vizsgálati napjának (34 hónap után) közvetlen közelében a résztvevők egy alcsoportja egy 48 órás kísérleten esett át a légzőkamrában, hogy értékelje az éhség és a jóllakottság szabályozásának specifikus HP/MCHO bevitelével kapcsolatos aspektusait. A résztvevők előző éjszaka 22:00 órától egy éjszakai böjt után reggel érkeztek a Maastrichti Metabolikus Kutató Egység (MRUM) kutatóintézetébe. A légzőkamra-kísérlet 9: 30-kor kezdődött. A résztvevők 11: 30-tól 7: 30-ig fix lefekvési idővel rendelkeztek a légzőkamrákban, és nappal sem aludni, sem tornázni nem volt szabad.

2.3. Antropometriai mérések

A testtömeget és a testösszetételt (BOD POD®, Life Measurement Inc., Concord, CA, USA) a légzőkamra-kísérlet megkezdése előtt mérték. A magasságot falra szerelt stadiométerrel mértük a szűrés során.

2.4. Légzéskamra

A légzőkamrák 14 m 3 légmentesen zárható, szabályozott klímájú szobák, ágy, szék, asztal, kaputelefon, TV, számítógép, mosdó és WC. Folyamatos, 70–80 L/perc sebességű friss levegő-szellőztetést alkalmaztunk, és száraz gázmérővel mértük (G6, gasmeterfabriek Schlumberger, Dordrecht, Hollandia). Az O2 és CO és Braun Magnos, Frankfurt am Main, Németország) [31]. Az összes energiafelhasználást (EE) a Weir képlet alapján számítottuk [32].

2.5. Fogyókúrák és energiafogyasztás

2.6. Étvágyprofil

Az éhséget, teltséget és jóllakottságot magában foglaló étvágy szubjektív érzékelését 100 mm-es lehorgonyzott vizuális analóg mérleggel (VAS) mértük „egyáltalán nem” -ről „nagyon” -ra a 2. napon a légzőkamrában [34]. A kérdőíveket minden étkezés előtt és után 30 perccel, valamint az étkezések között egyszer pontozták. Egyidejű vérvétel esetén kérdőíveket készítettek a vérvétel előtt. A görbe alatti inkrementális területet (iAUC) kiszámítottuk a jóllakottság és a telítettség észlelésére, a dAUC-t pedig az éhségérzékelésre számítottuk a trapéz alakú szabály alkalmazásával [35].

2.7. Metabolikus paraméterek

2.7.1. Endokannabinoidok és endokannabinoidokkal kapcsolatos vegyületek

Az endokannabinoidokkal és az endokannabinoidokkal kapcsolatos vegyületek elemzéséhez etilén-diamin-tetraecetsav (EDTA) csöveket (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA) használtunk. A fecskendőket és az EDTA-csöveket jéghűtés előtt vérvételre szedtük, és 1% fenil-metil-szulfonil-fluorid (PMSF) oldattal (10 mg PMSF 1 ml metanolban) és 5% 1 N sósavval végkoncentrációban tároló csészéket készítettünk. A mintákat azonnal folyékony nitrogénben lefagyasztottuk.

Az AEA, PEA, OEA és 2-AG vérből történő kivonása, tisztítása és mennyiségi meghatározása különféle biokémiai lépéseket igényel, amint azt korábban leírtuk [19, 36]. A mintákat ezután izotóppal hígított folyadékkromatográfiás-kémiai ionizációs-tandem tömegspektrometriás elemzésnek vetettük alá. A tömegspektrum-analíziseket APCI forrással (légköri nyomás kémiai ionizációval) felszerelt, pozitív ion módban működő TSQ Quantum Access hármas kvadrupol műszeren (Thermo-Finnigan, San Jose, CA, USA) végeztük [37]. A pregnenolont egyszerű szilárd fázisú extrakciós módszerrel extraháltuk a plazmából fordított fázisú C18 oszlopok alkalmazásával, Vallée és munkatársai által leírt módszer szerint. [22] és GC-MS/MS (gázkromatográfia-tandem tömegspektrométer) XLS Ultra Thermo tömegspektrométerrel (Thermo-Finnigan, San Jose, Kalifornia, USA) elemeztük AS3000 II autosampler segítségével.

2.7.2. GLP-1 és PYY

A GLP-1 és PYY koncentrációk elemzéséhez EDTA-aprotinin csöveket (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA) használtunk dipeptidil peptidáz IV inhibitor (10 ml/l vér) hozzáadásával. A fecskendőket és az EDTA-aprotinin csöveket jéghűtés közben a vérvétel előtt a mintákat azonnal folyékony nitrogénben lefagyasztották. Az összes GLP-1 [38] és PYY3-36 koncentrációt radioimmun assay módszerrel határoztuk meg. A PYY assay-hez 125 jódos jelölést alkalmaztunk, és az adatokat RIACALC-tal (Pharmacia, Freiburg, Németország) elemeztük.

2.7.3. Glükóz és inzulin

A kolorimetriás glükózanalízis plazmáját (Roche Diagnostic Systems, Woerden, Hollandia) nátrium-fluorid csövekbe gyűjtöttük (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA). Az inzulinanalízis szérumát szérumszeparátor csövekbe gyűjtöttük (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA). Mintákat használtunk az éhgyomri és az étkezés utáni inzulin koncentrációk elemzésére humán inzulin-specifikus radioimmunassay-vel (Linco Research, St Charles, MO, USA). Az inzulinérzékenységet a HOMA-IR kiszámításával becsültük meg [39].

2.7.4. β-hidroxi-butirát

EDTA vakutainer csöveket (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA) használtunk plazmaminták gyűjtésére a β-hidroxi-butirát koncentráció-analízishez gázkromatográfia-tömegspektrometriás (GC-MS) kvantifikációval (Varian faktor négy VF-5 ms 15 mx 0,25 mm * 0,1 µM GCMS ms-mal, 7890A-7000c, Agilent, Santa Clara, Kalifornia, USA).

2.7.5. Triacilglicerin

Szérum mintákat (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA) használtunk az éhomi triacil-glicerin elemzésére (GPO Trinder; Sigma-Aldrich Corp., St. Louis, MO, USA).

2.8. Statisztikai analízis

Az összes statisztikai vizsgálatot SPSS for Macintosh (25. verzió; SPSS Inc., Chicago, IL, USA) segítségével végeztük. Az adatokat középértékek ± szórások (SD) formájában mutatjuk be, hacsak másképp nem jelezzük. A szignifikanciát p 1. táblázatként határoztuk meg. Húsz résztvevő kezdte meg a légzési kamra kísérletet HP/MCHO állapotban, 18 résztvevő pedig MP/HCHO állapotban. A két csoport nem különbözött az életkor, az antropometriai változók, valamint az éhomi glükóz és inzulin koncentráció tekintetében a légzőkamra kísérlet előtt. A kiindulási értéknél csak a triacil-glicerin (TAG) volt magasabb az MP/HCHO csoportban.

Asztal 1

A mérsékelt/magas szénhidráttartalmú (MP/HCHO) és a magas fehérjetartalmú/közepes szénhidráttartalmú (HP/MCHO) csoport alanyjellemzői a légzési kamra kísérlet kiindulópontján.