A tenger gyümölcseinek bevitele és az elhízás, az inzulinrezisztencia és a 2-es típusú cukorbetegség kialakulása

Bjørn Liaset

1 Tengerkutatási Intézet, PO Box 1870 Nordnes, NO-5817 Bergen, Norvégia,

Jannike Øyen

1 Tengerkutatási Intézet, PO Box 1870 Nordnes, NO-5817 Bergen, Norvégia,

Hélène Jacques

2 Táplálkozási Iskola, Université Laval, Quebec City, QC G1V 0A6, Kanada,

Karsten Kristiansen

3 Biológiai Tanszék, Koppenhágai Egyetem, 2200 Koppenhága, Dánia,

Lise Madsen

1 Tengerkutatási Intézet, PO Box 1870 Nordnes, NO-5817 Bergen, Norvégia,

3 Biológiai Tanszék, Koppenhágai Egyetem, 2200 Koppenhága, Dánia,

Absztrakt

Bevezetés

Az elhízás gyakorlatilag minden korosztályt és társadalmi-gazdasági csoportot érint, és mind a fejlett, mind a fejlődő országokat túlterheli. A túlzott zsírbetegség jól megalapozott kockázati tényező az általános korai mortalitás és a súlyos krónikus betegségek, köztük a kardiometabolikus betegségek, a 2-es típusú cukorbetegség (T2D), valamint a rák, például a menopauza utáni emlőrák és a vastagbélrák (1 - 3) szempontjából. A genetikát eltekintve a súlygyarapodás és -vesztés elkerülhetetlenül összefügg az elfogyasztott energiával és a felhasznált energiával, bár pszichológiai, kulturális és szociodemográfiai tényezők mind hozzájárulnak ehhez az energia-egyensúlyhiányhoz. A növekvő fizikai aktivitás mellett a táplálkozási szokások megváltoztatása az egyetlen legelterjedtebb eszköz ennek a fokozódó problémának a megfékezésére (4). Ebben a tekintetben az ételek minősége és fajtája is számít, mivel bizonyos tápanyagok erősen befolyásolják az étvágyat, a jóllakottságot, az energiafelhasználást és a termogenezist, ezáltal az elhízás kialakulását.

A sovány és a zsíros halakat egyaránt táplálónak és nagy fehérjeforrásnak, jódnak, valamint különféle vitaminoknak és ásványi anyagoknak tekintik, de a zsíros halak néhány fontos tápanyagot tartalmaznak nagyobb mennyiségben, például n-3 zsírsavakat és D-vitamint (1. ábra). Az amerikaiak táplálkozási irányelveiben kb. 225 g változatos tenger gyümölcseinek bevitele javasolt hetente, beleértve a sovány és zsíros halakat is, így heti 1,75 g EPA és DHA adagot kell biztosítani (5). Az Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság (EFSA) szerint a halfogyasztásra vonatkozó élelmiszer-alapú étrendi irányelvek a legtöbb országban heti 100 és 300 g között mozognak (6). Az északi táplálkozási ajánlások (7) és a norvég élelmiszer-alapú étrendi irányelvek valamivel magasabbak, és hetente 300–450 g tiszta halat tartalmaznak, ebből 200 g zsíros hal (lazac, pisztráng, makréla vagy hering) (8) .

bevitele

A tápanyagok és a nemkívánatos anyagok tartalma általában különböző mennyiségben található sovány és zsíros tenger gyümölcseiben. A nagyobb betűméret magasabb szintet jelez. PCB, poliklórozott bifenilek; BFR, brómozott égésgátlók; POP, perzisztens szerves szennyezők.

Az Egyesült Államokban a tenger gyümölcseinek fogyasztása általában csak 63 g/hét, ennek 50% -a garnélarák (9). Ezzel szemben a 40–69 éves japánoknál a heti 580 g-os medián halfogyasztás volt megfigyelhető (10). A 18–70 éves norvég lakosság átlagos halbevitele a férfiak és a nők körében heti 450, illetve 300 g (11). Nyugat-Norvégiában átlagosan 530 g/hét halfogyasztást jelentettek 46–49 és 71–74 éves férfiak és nők között (12), heti 680 g-ot pedig koszorúér-betegségben szenvedő 62 éves betegek között (13 ). Bár úgy tűnik, hogy Norvégiában a felnőttek és idősek halbevitele megfelel az irányelveknek, a legfrissebb adatok azt mutatják, hogy a fiatalabbak (9 és 13 év közötti) átlagfogyasztása (168 g/hét) nem felel meg az ajánlásoknak (14). Ezenkívül a fiatal európai túlsúlyos felnőttek 66% -ában a halfogyasztás gyakorisága alacsonyabb, mint általában ajánlani (15). A tenger gyümölcseit az egészséges táplálkozás elengedhetetlen részének tekintik, de a hús helyettesítése halakkal és tenger gyümölcseivel, vagy a halak és tenger gyümölcseinek bevitelének növelése korlátozza az elhízás, az inzulinrezisztencia és a T2D kialakulását.

Megfigyelési vizsgálatok a tenger gyümölcseinek bevitelével és elhízással

Számos publikáció írta le a tengeri n-3 PUFA egészségkárosító hatásait az elhízással kapcsolatos rendellenességekre. Ezért a zsíros halakat, például a lazacot, a heringet és a makréla egészségre nézve jótékony hatásúnak tekinthető, főként a tengeri n-3 PUFA magas tartalma miatt. Mivel a nagy húsfogyasztás a súlygyarapodáshoz, valamint a halak és a tenger gyümölcseinek fogyásával jár (23), a hús tenger gyümölcseire cseréje elméletileg előnyös a fogyás szempontjából. Elhízott személyeken azonban csak korlátozott számú emberi beavatkozási vizsgálatot végeztek zsíros halak felhasználásával.

Intervenciós vizsgálatok zsíros tengeri ételekkel és elhízással

A publikált intervenciós vizsgálatok eredményei azt sugallják, hogy a tenger gyümölcsei felgyorsíthatják az energiakorlátozás által kiváltott fogyást (1. táblázat). Mori és mtsai tanulmányában. (30), hatvanhárom túlsúlyos beteget, akiket magas vérnyomás-kezelésben részesítettek, randomizáltak napi halételre, súlycsökkentő kezelésre, a két program együttes alkalmazására vagy egy kontrollcsoportra 16 hétig. A hallisztek grönlandi rombuszhalat, szardíniakonzerveket, tonhalkonzerveket vagy lazackonzerveket tartalmaztak, amelyek átlagosan 3,65 g tengeri n-3 PUFA-t eredményeztek. A testsúlycsökkentő csoportokba sorolt ​​alanyok étrend-programot folytattak, amelynek során napi energiafogyasztásukat egyedileg 2000–6500 kJ/d-vel csökkentették 12 héten keresztül, 5–8 kg-os súlycsökkenés elérése érdekében. A szokásos energiafogyasztást fenntartó tenger gyümölcsei és nem tenger gyümölcsei csoportokban nem történt jelentős változás a testtömegben, de fokozott súlycsökkenést figyeltek meg, amikor az energiakorlátozást napi zsíros hallisztzel kombinálták. Ennek a vizsgálatnak az erőssége az n-3 és n-6 PUFA mérése a plazmában, jelezve a halbevitelnek való megfelelést a halcsoportokban.

Asztal 1

Véletlenszerű kontrollos vizsgálatok (RCT) zsíros és/vagy sovány halakkal az elhízáson

SzerzőTárgyakEgészségDizájnHátterű étrendAz intervenciós csoportok IdőtartamaFőbb eredmények
Mori és mtsai. (1999) (30) n 63 42 M 21 F Átlagos életkor: 54 · 1 (fél 1 · 8) év Korosztály: 40–70 évMagas vérnyomás BMI> 25 kg/m 2 Átlagos BMI: 34,9 (1. félév) kg/m 2 RCTÖnállóan kiválasztott(1) Kontroll (2) Hal (3) Fogyás (korlátozott energiájú étrend) (4) Hal + fogyás Halcsoportok: beleértve 3,65 g/d n-3 PUFA-t (rombuszhal, szardínia, tonhal, lazac)16 hétA súly 5,6 (sem 0,8) kg-kal csökkent az energia korlátozó csoportokban. A testsúlycsökkenés NS különbségei a tenger gyümölcseiben és a tenger gyümölcsei nélküli csoportokban, fenntartva a szokásos energia bevételt
Thorsdottir és mtsai. (2007) (31); Ramel és mtsai. (2010) (32) n 278 120 M 158 F Átlagos életkor: 38 · 9 (sd 5 · 4) év Korosztály: 20–40 évEgészséges átlagos BMI: 30 · 1 (sd 1 · 4) kg/m 2 BMI tartomány: 27 · 5–32 · 5 kg/m 2 RCTÖnállóan kiválasztottEnergiakorlátozott étrend (1) Kontroll (napraforgó kapszula, tenger gyümölcsei nélkül) (2) Sovány hal (3 × 150 g tőkehal/hét) (3) Zsíros hal (3 × 150 g lazac/hét) = 2,1 g/d n-3 PUFA (4) Halolaj (kapszula, tenger gyümölcsei nélkül) = 1,3 g/d n-3 PUFA8 hétA súly és a derék kerülete jelentősen csökkent a zsíros halaknál (–7 · 0 ± 3 · 5 kg), a sovány halaknál (–6 · 6 ± 2 · 8 kg) és a halolaj-csoportoknál (–6 · 7 ± 3 · 6 kg). (korlátozott energiájú étrend) -5,3 ± 3,0 kg-os kontrollal összehasonlítva férfi alanyokban
Ramel és mtsai. (2009) (74) n 126 Korosztály: 20–40 évEgészséges átlagos BMI: 30 · 2 (sd 1 · 4) kg/m 2 27 · 5–32 · 5 kg/m 2 RCTÖnállóan kiválasztottEnergiakorlátozott étrend (1) Kontroll (tenger gyümölcsei nélkül) (2) sovány hal (3 × 150 g tőkehal/hét) (3) sovány hal (5 × 150 g tőkehal/hét)8 hétDózis – válasz viszony; a súlycsökkenés jelentősen megnőtt a növekvő tőkehaladagokkal: tőkehal 3 ×/hét –0 · 67 kg; tőkehal 5 ×/hét –1 · 73 kg a kontrollhoz képest
Aadland és mtsai. (2016) (76) n 20 7 M 13 F Átlagos életkor: 50 · 6 (fél 3-4) évEgészséges átlagos BMI: 25,6 (sem 0,7) kg/m 2 RCT, keresztbe3 hét befutási időszak diétával a norvég ajánlásoknak megfelelőenNincs energia-korlátozás (1) Sovány tengeri ételek 7 nap/hét (2) Nem tengeri ételek 7 nap/hét Hal: tőkehal, polló, fekete tőkehal, fésűkagyló2 × 4 hét, 5 hét mosásA diéta nem befolyásolja a testösszetételt

M, férfi; F, nő.

Ezzel összhangban Thorsdottir et al. (31) és Ramel és mtsai. (32) bebizonyították, hogy a zsíros halak vagy a halolaj korlátozott energiájú étrend részeként történő alkalmazása jelentősen megnövelte a túlsúlyos fiatal felnőttek fogyását. Ebben a tanulmányban 278 túlsúlyos férfit és nőt (20–40 éves) Izlandból, Spanyolországból és Írországból hajtottak végre súlycsökkenésnek, amelyet 8 héten keresztül 30% -os energiakorlátozás váltott ki. Az egyik csoport 1-3 g tengeri n-3 PUFA-t kapott kapszulákból/nap, egy csoport pedig három adag 150 g lazacot kapott hetente, ami megfelel a napi átlag 2,1 g tengeri n-3 PUFA bevitelnek a 8 hét alatt az energiakorlátozás. A diéták hatása a nők fogyására nem változott, férfiaknál azonban a zsíros halak vagy a halolaj energia korlátozással történő bevitele az étrendbe kb. 1 kg-kal nagyobb súlycsökkenést eredményezett az első 4 hét után, mint egy hasonló étrend nélkül. tenger gyümölcsei vagy n-3 PUFA-kiegészítő.

Állati kísérletek zsíros tenger gyümölcseivel és a lehetséges hatásmechanizmusokkal

Az étrendi összetétel fontos szerepet játszik a mikrobiota alakításában, és jelenleg széles körben elfogadott, hogy a bél mikrobiota összetétele az elhízáshoz kapcsolódik (68). Az SFA-ban gazdag étrendekhez képest a tengeri n-3 PUFA-ban gazdag étrend 14 hét után magasabb Bacteroidetes: Firmicutes arányhoz vezetett (69). Bár kihívást jelent, a Bacteroidetes: Firmicutes arány csökkenése hagyományosan összefügg az elhízással (70). Továbbá beszámoltak arról, hogy a halolajjal táplált egerekben megemelkedett az Akkermansia muciniphila (71) szintje, ami összefüggésben állt az étrend által kiváltott elhízás elleni védelemmel (72). Érdekesség, hogy nemrégiben bebizonyosodott, hogy az A. muciniphila külső membránjából izolált, Amuc_1100 nevű specifikus fehérje képes javítani a bélgátat, és részben összefoglalja az A. muciniphila jótékony hatásait (73). Azonban, hogy a zsíros tenger gyümölcsei mennyire képesek módosítani a bél mikrobiota összetételét és működését, további vizsgálatokra van szükség.

Beavatkozási vizsgálatok sovány tengeri ételekkel és elhízással

Bár továbbra is ellentmondásos, a fehérjetartalmú diéták különféle típusai népszerűek. Tekintettel a magas fehérjetartalomra és a sovány halak gyakorlatilag semmilyen szénhidráttartalmára, a megnövekedett halbevitel szükségszerűen megnövekedett fehérjebevitelt eredményez. A növekvő étkezési fehérjék növelik a jóllakottságot és az étrend által kiváltott termogenezist, és a fogyás során az étkezési fehérjék kedvezően befolyásolják a testösszetételt a zsírmentes tömeg megkímélése miatt (79 - 82). Sőt, egy európai multicentrikus vizsgálatban bebizonyosodott, hogy az étrendi fehérjebevitel csak egy mérsékelt növekedése hatékonyan megakadályozta a súly visszaszerzését az elhízott alanyoknál tapasztalt jelentős fogyás után (83, 84). Az anekdotikus javaslatokkal ellentétben bebizonyosodott, hogy a tenger gyümölcsei fehérje jobban tölt, mint a vörös húsból és a csirkéből származó fehérjék (85, 86) .

Uhe és mtsai. (86) összehasonlította a marhahús, a bőr nélküli csirkefilé és a gumicápa-étkezés akut jóllakó hatását úgy, hogy 50 gramm fehérje grillezett egész darabokat adott be 200 ml vízzel a vizsgálatban részt vevő alanyoknak. Az étkezés nagyságáról nem számoltak be, de mivel a sovány tenger gyümölcsei több vizet tartalmaznak, mint a földi húsok, valószínű, hogy a gumicápa-étkezés nagyobb volt, mint a másik két étkezés. Az alanyok többször értékelték, mennyire éhesek vagy teljesek érezték magukat az étkezés kezdete után 180 perc alatt. A tenger gyümölcsei étkezés után nagyobb volt a jóllakottság, mint a többi fehérjeforráson alapuló étkezés után, és ez alacsonyabb emésztési sebességgel és magasabb étkezés utáni triptofán: nagy semleges aminosav aránygal volt összefüggésben. A szerzők ezért a szerotonin (5-hidroxi-triptamin) neurotranszmitter részvételét javasolták a jóllakottságot közvetítő jelek egyikeként. Magasabb étkezés utáni triptofán: a nagy semleges aminosav arány azt jelentené, hogy több triptofán jut be az agyba. Ennek eredményeként a szerotonin szintézis fokozódna, és kölcsönhatásba léphetne a hipotalamuszban endogén orexigén (Y/Agouti neuropeptidhez kapcsolódó fehérje) és anorektikus (α-melanocitát stimuláló hormon) peptidekkel (86) .

Borzoei és mtsai. (85) egészséges hímeknek izoenergetikus fehérjében gazdag (47 energiaszázalék (% E) fehérje) ebédet tartalmaz, amely darált tőkehalat vagy darált marhahúst tartalmazó ételből áll. Ad libitum standardizált étkezést 4 órával az ebéd kezdete után szolgáltak fel. Mérték az ételbevitelt, és az étvágyat vizuális analóg mérleg alapján értékelték. Az eredmények azt mutatták, hogy a pontszámok némileg alacsonyabbak voltak az éhségnél és magasabbak a jóllakottságnál, de szignifikáns különbségeket nem figyeltek meg. Azonban azoknál a résztvevőknél, akik megették a hal ebédet, az energiafogyasztás az esti étkezésnél lényegesen alacsonyabb volt, és az alanyok nem érezték kevésbé jóllakottnak, és a tesztnapon az esti étkezés után nem tapasztaltak további energiakompenzációt (85 A Borzoei et al. (85) nem találtunk különbséget az étvágyérzetben vagy az energiafogyasztásban a kiegyensúlyozott ételek (26% E fehérje) fogyasztása után tőkehal vagy sovány borjú mellett egy nemrégiben készült tanulmányban (87). Sőt, nem tapasztaltunk különbséget a ghrelin, egy ismert orexigén hormon plazmaszintjeiben.

A sovány tenger gyümölcseinek a testtömeg-növekedésre gyakorolt ​​lehetséges megelőző hatását szabályozó mechanizmus nem egyértelmű. Az egyik lehetséges mechanizmus azonban a bioaktív peptidek előállítása az élelmiszer-fehérjék emésztésével. A bioaktív peptideknek általában két-húsz aminosavmaradékuk van, és vagy hatékonyak lehetnek a bélben történő felszívódás után, vagy helyi hatást válthatnak ki a gyomor-bél traktusban (93). Ezekről a bioaktív peptidekről azt javasolták, hogy befolyásolják az energiafelvételt és a testtömeg-szabályozást (94). Ezenkívül a sovány tenger gyümölcsei általában gazdag jódforrások (95), amelyek relevánsak lehetnek, mivel a nem megfelelő jódállapot világszerte komoly veszélyt jelent, és becslések szerint körülbelül kétmilliárd embernél nem megfelelő a jódbevitel (96). Kevéssé ismert a BMI és a jód állapota közötti kapcsolat, de az elhízás nemrégiben a jódhiány nagyobb kockázatával járt, ami hypothyreosishoz vezethet (97). Ennek ellenére továbbra is nyitott kérdés, hogy a halakban és a tenger gyümölcseiben jelen lévő jód szerepet játszhat-e az elhízás megelőzésében.

Állatkísérletek sovány tenger gyümölcseivel, elhízással és lehetséges cselekvési mechanizmusokkal