Az étkezési gyakoriság és az időzítés hatása az emberek egészségére: A böjt szerepe

Antonio Paoli

1 Padovai Egyetem Orvostudományi Tanszék, 35131 Padova, Olaszország

2 Sporttudományi Kar, UCAM, Murciai Katolikus Egyetem, 30107 Murcia, Spanyolország

Grant Tinsley

Antonino Bianco

4 Pszichológiai, Neveléstudományi és Emberi Mozgás, Sport- és Testmozgástudományi Tanszék, Palermói Egyetem, 90144 Palermo, Olaszország; [email protected]

Tatiana Moro

5 Táplálkozási és anyagcsere tanszék, University of Texas Medical Branch, Galveston, TX 77550, USA; ude.bmtu@oromat

6 Sealy Center on Aging, Texas Egyetem Orvosi Osztálya, Galveston, TX 77550, USA

Absztrakt

"Egyél reggel, mint király, délben herceg, vacsorán pedig paraszt"

1. Rövid történelmi bevezetés

2. Étkezés gyakorisága

2.1. Epidemiológiai vizsgálatok az étkezési gyakoriság koleszterinre, testtömegre és cukorbetegségre gyakorolt hatásairól

Ugyanakkor, ahogy más szerzők is javasolják [19,20], a csökkent étkezési gyakoriság és a CHD magasabb kockázata közötti összefüggés ezekben a vizsgálatokban gyengének tűnik, figyelembe véve e vizsgálatok keresztmetszeti jellegét, ami megnehezíti a ennek az asszociációnak az oksági oka vagy az időbelisége.

2.2. Étkezési gyakoriság és súlykontroll: egy, kettő, három vagy több étkezés?

Az elhízás világszerte gyorsan növekvő járvány; 1980 óta több mint 70 országban csaknem megduplázódott. 2015-ben összesen 107,7 millió gyermek és 603,7 millió felnőtt volt elhízott [21]. A világ népességének 75 százaléka olyan országokban él, ahol a túlsúly és az elhízás több embert öl meg, mint alulsúlyos [22]. Az elhízás a szív- és érrendszeri betegségek egyik fő kockázati tényezője, a diszlipidémia és a magas vérnyomás mellett [23]. Az energiafogyasztás csökkentésére (diéták, gyógyszerek és bariatrikus műtétek) [24] és az energiatermelés növelésére (testmozgás és nem testmozgás) [25] javasolt stratégiák részeként az étkezés időzítése és gyakorisága jelentős hatást gyakorolhat súlykontroll és fogyás. [26,27]

Gyakran a ritka étkezési szokások, vagyis a csökkent étkezési gyakoriság összefügg a szabálytalan étkezési megközelítéssel, amely súlygyarapodást okozhat, növelheti az éhséggel kapcsolatos hormonokat, és végül anyagcserezavarhoz vezethet, amely növelheti a szív- és érrendszeri kockázatot [42]. Éppen ellenkezőleg, egy alacsonyabb gyakoriság, de rendszeres időzítéssel csökkentheti a súlygyarapodás kockázatát [28].

2.3. Intervenciós vizsgálatok és az étkezési gyakoriság és a makrotápanyagok kölcsönös hatásai

Az étkezés gyakoriságának önmagában változó hatása mellett figyelembe kell venni, hogy ezek a változások módosíthatják a makrotápanyagok teljes bevitelét is. Ezt bizonyította McGrath és Gibney, akik meggyőzték az alanyokat, akik általában naponta hatszor esznek, hogy gyakoriságukat csökkentsék, miközben az alacsonyabb gyakoriságú (napi háromszor) étkezőket rábeszélik, hogy hatszorosára növeljék a gyakoriságukat. Az étkezési gyakoriság növekedése a teljes és az LDL-koleszterin jelentős csökkenését idézte elő, de a szénhidrát-bevitel csökkenésével párosult [30].

A McGrath és Gibney által tapasztalt koleszterinszint-csökkentés a hagyományos betegségmarkerek, például az összkoleszterin, az LDL-koleszterin és a CHD közötti valódi kapcsolatról folyó vita fényében tekinthető, mivel egyesek vitatták azt az általános gondolatot, hogy a magasabb vérszint a koleszterinszint növeli a stroke-ot és más kardiovaszkuláris eseményeket [44]. Ésszerű feltételezni, hogy a koleszterinszint csökkentésében szerepet játszó mechanizmusok összefüggésben lehetnek a koleszterinszintézis mechanizmusaival. Ma már tudjuk, hogy az inzulin aktiválja a koleszterin bioszintézisében kulcsfontosságú enzimet, a hidroxi-metil-glutaril-CoA (HMGCoA) reduktázt (a sztatinok célpontját) [45]. Annak ellenére, hogy az e kontroll alapjául szolgáló mechanizmusokról (AMP-aktivált protein-kináz, megnövekedett átírási sebesség vagy inzulin által kiváltott gének) folytatott vita [46,47,48] meghaladja a felülvizsgálat céljait, következményesnek tűnik, hogy a vércukorszint és ennek következtében az inzulin fokozott endogén koleszterinszintézist eredményez [49,50,51]. Kimutatták, hogy a magasabb étkezési gyakoriság (rágcsálnivaló) csökkentette az inzulinkoncentrációt a napi három étkezéshez képest [12], valószínűleg a koleszterinszintézis csökkenése okozta [29].

3. Étkezés időzítése

3.1. Az étkezés időzítésének epidemiológiai adatai: Reggeli vagy reggeli nélkül, ez a kérdés

3.2. Beavatkozási tanulmányok és étkezés időzítése: Belső óra mechanizmusai

Az ellenkezője (vagyis a késői étkezés negatív hatása) nem annyira meggyőző. Annak ellenére, hogy egy nemrégiben készült metaanalízis összefüggést mutatott ki az esti energiafogyasztás és a magasabb BMI között, arra a következtetésre jutottak, hogy a nagy heterogenitás miatt nehéz következtetéseket levonni a nagy esti vacsora súlykontrollra gyakorolt hatásáról [67].

A korai versus késői etetéssel kapcsolatos fontos szempont az etetés hatása a belső cirkadián órára [68,69,70,71]. A test cirkadián időzítő rendszerét a hipotalamusz suprachiasmaticus magjában lévő központi óra és különböző perifériás szöveti órák alkotják. A cirkadián órarendszer számos anyagcsere ritmusban vesz részt, beleértve a glükózt és a lipideket is. Míg a központi óra meghatározza az étel bevitelét, az energiafelhasználást és az inzulinérzékenységet, a perifériás/szöveti órák további ellenőrzést hajtanak végre. Például a bél perifériás órája szabályozza a glükóz felszívódását, a perifériás órák pedig a zsírszövetben és a májban szabályozzák inzulinszövet-érzékenységüket, míg a hasnyálmirigy másik perifériás órája szabályozza az inzulin szekrécióját. A lipidek bioszintézisét és katabolizmusát a különböző szövetekben egy helyi molekuláris óra szabályozza, amint azt a metabolomikával és a lipidomikával kapcsolatos legújabb tanulmányok bizonyítják.

Szintén a különböző fiziológiai funkciók mutatják a cirkadián ritmust: például a glükóz tolerancia változásai napközben gyengébb glikémiás kontrollt mutatnak este és éjszaka egészséges felnőtteknél. Ezeket a változásokat a β-sejtek reakciókészségének, az inzulin clearance-nek és a perifériás inzulinérzékenységnek a napi ritmusa befolyásolja, míg a máj inzulinérzékenysége kevésbé tűnik fontosnak. A cirkadián ritmust és a belső óra mechanizmust azonban különböző tényezők befolyásolhatják, mint például a fény expozíciója, alvás/ébrenlét, fizikai aktivitás és táplálékbevitel. Valójában az étkezés időzítése az egyik fő tényező, amely befolyásolhatja ezeket a fiziológiai funkciókat, és ezért a különböző egészségügyi eredményeket és a testsúlykontrollt [76]. Az étkezés időzítése befolyásolja a központi mesterórát (SCN) vagy a perifériás sejtes órákat, beleértve a Bmal1, Clock, Per1/2, Cry1/2, Rev-erbα/β, Rorα/β, Dbp, Dec1/2, CK1ε/δ és NPAS2 [74,77].

Fontos hangsúlyozni, hogy a perifériás szövetek megfelelő cirkadián ritmust és sejtes órákat mutatnak. A középső és a perifériás órák együtt működnek, és az étel elérhetősége is befolyásolja őket. A rendszeres táplálkozási szokások valóban szinkronizálhatják az emberi perifériás órákat, és a késleltetett étkezés ehelyett befolyásolhatja a plazma glükózritmusát, az inzulinritmust azonban nem [78].

Számos olyan gén, amelynek expressziója nem ciklikus, elkezdheti követni a cirkadián ritmust a táplálkozási kihívás nyomása alatt, amely modulálja a PPAR-okat (a cirkadián ritmusuk mellett) és számos gént aktivál ciklikus kromatin-toborzással.

Annak ellenére, hogy az étkezés időzítésének egészségkimenetelére gyakorolt hatásai mögött álló mechanizmusok továbbra is homályosak, néhány hipotézis (1. ábra) kísérletileg bemutatható:

Az étkezés időzítése, amely nincs összhangban a világos/sötét jelzésekkel, magasabb kalóriabevitelt indukálhat a leptin és a ghrelin révén a jóllakottság mechanizmusainak károsodása miatt [79]. Még a metabolizmus szabályozásában részt vevő más hormonokra is hatással van a cirkadián eltérés, mivel a pajzsmirigyhormonok [80].

A génexpresszió megváltozása olyan génekben, amelyek társulnak az esti étkezési preferenciákkal és a fogyás ellenállásával, pl. SIRT1, CLOCK 3111T/C és Perilipin1 [81,82]

A nyugalmi energiafelhasználás módosítása: az etetési idő befolyásolhatja az energiafelhasználást/a bazális termogenezist, mivel a testmag hőmérsékletét a cirkadián órák szabályozzák. Például a Rev-erbα egy sejtes cirkadián óra, amely szabályozza a szétkapcsolódó protein 1 (UcP1) ritmikus expresszióját, amely a barna zsírszövet termogenezisének alapvető tényezője [83].

A nap folyamán jelentkező különbségek a diéta által kiváltott termogenezisben (DIT): A DIT reggeltől estig csökken [35,36,84], és egyesek szerint „egy ilyen cirkadián termogenezis ésszerűen megmagyarázhatja a reggelit kihagyók testtömegének növekedését” [85].

Külső tényezők hatása a belső központi órára, amelyek befolyásolják a különböző downstream mechanizmusokat és a perifériás órákat (CNS: központi idegrendszer).

4. Az étkezési gyakoriság csökkentése: Időben korlátozott etetés esete

A böjt fontossága: újdonság?

Ha a ritkább étkezés lehetséges egészségfejlesztő hatásait elegendőnek tartják e táplálkozási stratégia megvalósításához, akkor egy napi étkezés elfogyasztása egyenértékű-e két napi étkezés fogyasztásával? Ebben az esetben a válasz nem pusztán a „kevesebb a jobb”: az ételfogyasztás napi csak egy étkezésre való csökkentése ronthatja az alacsonyabb étkezési gyakoriság pozitív hatását [87,88]. Ezért a napi két (vagy három) étkezés bevétele talán a legjobb megoldás, és a két vagy három közötti különbség az általuk előállított napi böjt időtartamának hosszától függhet.

Az elmúlt évek számos kutatása azt sugallja, hogy a nap folyamán a széles ideiglenes böjt ablak pozitív egészségi hatással jár, vagyis a napi táplálékbevitel korlátozása

Úgy tűnik, hogy a 6–8 órás időablak még az izokalorikus körülmények között is sok egészségügyi előnyt okoz az emberekben a normál étkezés-elosztáshoz képest (azaz három-öt étkezés, reggelitől késő vacsoráig terjed) Nyilvánvaló, hogy az éhezés általában számos pozitív hatást gyakorol az egészségre [90], a kalória-korlátozás (CR) megközelítéssel közös néhány jellemzővel (véd a cukorbetegség, a rákos megbetegedések, a szívbetegségek és a neurodegeneráció ellen; csökkenti az elhízást, a magas vérnyomást, asztma és rheumatoid arthritis).

Egy tipikus CR protokoll során a napi energiafogyasztás krónikusan 20–40% -kal csökken, de az étkezési gyakoriság megmarad. Köztudott, hogy a CR életképes eszköz az egészség javítására: mind az állatkísérletek [91], mind az emberi kutatások [92,93] azt mutatták, hogy ez a megközelítés számos egészséggel kapcsolatos változót javíthat.

Végül hangsúlyoznunk kell, hogy a ketogén étrendnek, a kalória-korlátozásnak és az éhezésnek számos közös útja és célpontja van, amint az a 2. ábrán látható .

A ketogén étrend (KD), a kalória-korlátozás (CR) és az éhezés egészségügyi hatásaiban szerepet játszó mechanizmusok. A nyilak mérete összefügg a KD (narancssárga), a CR (kék) és az éhezés (zöld) relatív hatásával a különböző érintett utakra (IGF-1: inzulinszerű növekedési faktor-1; Murf2: izom-specifikus RING finger-2; Nf-kB: aktivált B sejtek magfaktor kappa-könnyűlánc-fokozója).

5. Étkezés gyakorisága és időzítése: A mikrobiota kapcsolat

Nem zárhatjuk le ezt a feltáró áttekintést anélkül, hogy megvitatnánk az étkezés gyakoriságának a mikrobiotára gyakorolt szerepét. Az elmúlt években ez a kutatási terület gyors növekedést tapasztalt. A kollektív mikrobiomális szerv számos alapvető funkciót lát el, például metabolikus, immunológiai és fertőzés-ellenőrzést. Az elmúlt években a bél mikrobiotáját elismerték a fogadó általános egészségi állapotának, immunitásának és az energia homeosztázisának fontos tényezőjeként. A mikrobiota populációban bekövetkező változások számos metabolikus betegség kialakulását idézhetik elő, ami a baktériumok és a gazdaszervezet közötti kapcsolat módosulásának tulajdonítható. Akár 100 billió baktérium alkotja az emberi bél mikrobiotáját 150-szer több génnel (a mikrobiom), mint az emberi genom. A bél mikrobiota összetételének rendellenességei számos hatással lehetnek a zsírszövet, az izom és a máj anyagcseréjére. Ezenkívül a bél mikrobiotája számos anyagcserebetegséghez kapcsolódik, például elhízáshoz, cukorbetegséghez, krónikus alacsony fokú gyulladáshoz és nem utolsó sorban szív- és érrendszeri betegségekhez [110].

Valóban bebizonyosodott, hogy a mikrobiota összetétele kockázati tényező lehet a CVD számára. Az egereken végzett vizsgálatok kimutatták a bél mikrobiota dysbiosis és a magas vérnyomás és az érrendszeri rendellenesség kialakulása közötti kapcsolatot [111], míg emberben összefüggést mutattak ki a bél mikrobiota negatív változásai és az elsődleges hipertónia között [112]. A bél mikrobiota átalakítja a kolint (diétás foszfatidilkolinból) trimetil-aminná (TMA). A májban a TMA átalakul trimetilamin-N-oxidban (TMAO), amely elősegíti az érelmeszesedést és növeli a trombózis kockázatát az agonista által kiváltott vérlemezke-aktiváció révén [113, 114]. Összegzésként elmondható, hogy a rendelkezésre álló adatok erősen alátámasztják a bél mikrobiota kritikus szerepét, mint szabályozó elemet számos CVD kockázati tényezőben.

6. Záró gondolatok

A jelen áttekintésben bemutatott bizonyítékok alapján számos érdekes egészségfejlesztő ajánlás osztható meg a hallgatósággal. Fiziológiai előnyei lehetnek annak, ha a nap folyamán nagyobb arányban fogyasztunk kalóriákat, ami gyakran magában foglalja a reggeli fogyasztását, szemben azzal, hogy nagyszámú kalóriát fogyasztunk később éjszaka. Előnyei lehetnek a napi böjt időtartamának meghosszabbításának a szokásos éjszakai böjtön túl, vagy az alkalmi böjti időszakok végrehajtásának. E két stratégia összeegyeztetése érdekében az egyén reggelitől minden nap közepétől késő délutánig ehetett (3. ábra). Figyelembe kell azonban venni, hogy ez az étkezési stílus sok ember számára nem biztos, hogy kívánatos vagy megvalósítható, mivel a világ számos részén paradigmaváltást jelent a hagyományos étkezési szokásoktól.

A különböző étkezések időzítésének és gyakoriságának hatása a különböző változókra. A kép középpontjában az agy, a szív és a bél kölcsönös hatása mutatkozott meg. AMPK: AMP-aktivált protein-kináz.

Ezen túlmenően, az esti szabadidő eltöltéséhez kapcsolódó megnövekedett élelemhez való hozzáférés miatt ennek az ajánlásnak való megfelelés lehet, hogy egyesek számára nem reális. Ezekben az esetekben előnyös lehet az egyik egészségfejlesztő stratégia végrehajtása (azaz a nap folyamán a legtöbb kalória fogyasztását át lehet állítani, vagy az éhezésnél hosszabb éhgyomri ablakot kell végrehajtani). Az életmód szemléletének tartalmaznia kell a fizikai aktivitást. Sajnos, bár kevés a testmozgásról és a belső óráról szóló tanulmány [122], nem állnak rendelkezésre adatok az étkezési idő és gyakoriság kölcsönös hatásáról az embereknél. Ez a téma további vizsgálatra érdemes.

Míg az étkezés időzítésének és gyakoriságának a teljes populációról való teljes képe még tisztázatlan, valószínű, hogy e változók manipulálása hasznos lehet az emberi populáció egészségének javításában (4. és 5. ábra). A tudományos szakirodalom elegendő adatot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy a böjt, az étkezés gyakorisága és az időzítés jelentősen befolyásolja az egészségügyi eredményeket. Ezek a megállapítások hangsúlyozzák, hogy nemcsak az élelmiszer minősége, hanem a gyakoriság és az időzítés is döntő fontosságú az optimális egészség szempontjából.

Az étkezés időzítésének hatásai (zöld: pozitív; piros: negatív; kék: semleges) a különböző CVD kockázati tényezőkre és betegségekre. CHD: koszorúér-betegség; CVD: szív- és érrendszeri betegségek; TRF: korlátozott időtartamú etetés.

Az étkezés gyakoriságának hatásai (zöld: pozitív; piros: negatív; kék: semleges) a különböző CVD kockázati tényezőkre és betegségekre. CHD: koszorúér-betegség; CVD: szív- és érrendszeri betegségek.

Szerző közreműködései

Valamennyi szerző egyformán járult hozzá az áttekintéshez.

Finanszírozás

Ez a kutatás nem kapott külső támogatást.

Összeférhetetlenség

A szerzők nem jelentenek összeférhetetlenséget.