Az étrendi fehérjeforrás és -mennyiség hatása a fogyás során az étvágyra, az energiafogyasztásra és a kardio-anyagcsere-válaszokra

Társított adatok

Absztrakt

A magasabb fehérjetartalmú ételek akut körülmények között növelik a jóllakottságot és az etetés termikus hatását (TEF), de nem világos, hogy ezek a hatások megmaradnak-e azután, hogy egy személy hozzászokik az energia korlátozásához vagy egy adott fehérjebevitelhez. Ez a tanulmány értékelte az uralkodó fehérjeforrás (mindenevő, marhahús/sertéshús vs. lakto-ovo vegetáriánus, szója/hüvelyesek) és mennyiségének (a fehérjéből származó energia 10, 20 vagy 30% -a) hatását az étvágyra, az energiafogyasztásra és kardio-metabolikus indexek az energiakorlátozás (ER) során túlsúlyos és elhízott felnőtteknél. Az alanyokat véletlenszerűen hozzárendeltük egy fehérjeforráshoz, majd véletlenszerűen keresztezett módon különféle fehérjemennyiségű étrendeket fogyasztottak (mindegyik 4 hét). Az észlelt étvágy besorolását (szabadon élő és laboratóriumi), a TEF-et és az éhomi kardio-metabolikus indexeket minden 4 hetes időszak végén értékelték. A fehérjeforrás és -mennyiség nem befolyásolta a TEF-t, az éhséget vagy az étkezési vágyat, kivéve a szerényen magasabb napi összetett telítettségi besorolást, 30% és 10% fehérjetartalmú étrend mellett (p = 0,03). Míg a 20% -os és 30% -os fehérjetartalmú étrend csökkentette a koleszterinszintet, a triacil-glicerint és az APO-B-t a 10% -hoz képest (p Kulcsszavak: magas fehérjetartalmú étrend, jóllakottság, termogenezis, metabolikus szindróma, fogyás

1. Bemutatkozás

Energiahiány szükséges a túlsúlyos és elhízott felnőttek fogyásához, és a kutatások azt mutatják, hogy az energiafogyasztás csökkentése, valamint az éhomi és étkezés utáni nyugalmi energia kiadások megtartása egyaránt támogatja ezt az eredményt [1]. Az étrend által kiváltott energiahiány jellemzően az éhség növekedésével vagy a csökkent teljességgel jár [2,3,4]. Mivel a fehérjét általában a leginkább jóllakottságot kiváltó makrotápanyagként ismerik el [5], és néhány akut és rövid távú táplálkozási tanulmány azt támasztja alá, hogy a magasabb fehérjebevitel növeli a jóllakottságot és csökkenti az energiafogyasztást a következő étkezéskor [6,7], a diétázó felnőttek bátorítani kell a magas fehérjetartalmú étrend fogyasztására.

Fontos, hogy ezeknek az akut és rövid távú fehérjetáplálási vizsgálatoknak a többségét olyan alanyokkal végezték, akik a tesztnapok előtt a saját maguk által választott, energiatakarékos étrendjüket fogyasztották. Ezenkívül a tesztétkezések fehérjetartalma nagyban változott a vizsgálatok között, és gyakran meghaladta a fehérjéből származó energia 10–35% -ának megfelelő elfogadható makroelem-eloszlási tartományt (AMDR) [8]. Így az alanyok nem tapadtak energiahiányos állapotba vagy az étkezések/diéták fehérjetartalmába, amelyeket szokásosan fogyókúra közben fogyasztottak. Korlátozott kutatások állnak rendelkezésre az étrendi fehérje mennyiségének az étkezés utáni és napi étvágygerjesztő válaszaira gyakorolt hatásáról az étrend energia- és fehérjetartalmához igazodó alanyok esetében, következetlen megállapításokkal és módszertanokkal az észlelt étvágy mérésére. [3,9,10,11,12].

A magas fehérje bevitel állítólag elősegíti a testtömeg-veszteséget is, mivel hozzájárul az energiafelhasználás megőrzéséhez (REE) és növeli az etetés hőhatását (TEF) az energia korlátozása alatt. Egy nemrégiben készült metaanalízis kimutatta, hogy a magas fehérjetartalmú étrend enyhíti a sovány testtömeg csökkenését a fogyás során [4], ami kulcsfontosságú a nyugalmi energiafelhasználás fenntartásában [13]. Továbbá, mivel a fehérje rendelkezik a legmagasabb TEF értékkel a makrotápanyagok közül, a magasabb fehérjét tartalmazó vegyes étkezésnek elő kell segítenie a negatív energiaegyensúlyt [10,14,15]. Összességében elmondható, hogy az energiakorlátozás során a magasabb fehérjebevitelnek mind az étvágygerjesztő, mind az energetikai hatások révén támogatnia kell a testtömeg-csökkenést, de korlátozott bizonyíték arra, hogy az étvágy és a termogenezis fehérje-függő különbségei akkor jelentkeznek, amikor a felnőttek hozzászoktak az étrendhez.

Korábbi tanulmányok azt sugallják, hogy a fehérjeforrás befolyásolhatja az étvágygerjesztő reakciókat és a nyugalmi energiafogyasztást (éhgyomorra és TEF-re), és potenciálisan megmagyarázhatja a vizsgálatok közötti következetlenségeket. Egyes kutatások azt mutatják, hogy a fehérjeforrás [16,17,18] vagy nem [19,20] befolyásolja a jóllakottságot és/vagy az azt követő táplálékfelvételt, és [19,21] vagy nem befolyásolja [22] a nyugalmi energiafelhasználást.

Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy értékelje a táplálékfehérje-bevitel hatásait az ADMR-ben a marha-/sertéshús vagy szója/hüvelyesek, mint az uralkodó fehérjeforrás, a túlsúlyos/elhízott felnőttek napi és étkezés utáni étvágygerjesztő válaszaiban, akiket korlátozott energiájú étrendhez igazítottak. . Feltételeztük, hogy a növekvő fehérjebevitel javítja a napi és az étkezés utáni jóllakottságot, míg a túlsúlyban lévő fehérjeforrások nem befolyásolják másként ezeket a paramétereket. Megvizsgáltuk ezen fehérjetartalmú étrendek hatásait az éhomi és étkezés utáni termogén válaszokra, valamint a kardio-metabolikus egészségi mutatókat (másodlagos célok).

2. Anyagok és módszerek

2.1. Toborzás és átvilágítás

Tanulmányozza a toborzás folyamatábráját.

2.2. Kísérleti terv

2.2.1. Tanulmányterv áttekintése

A beiratkozást követően az alanyok 2 hetes alapszintű adatgyűjtést hajtottak végre, és véletlenszerűen besorolták őket a mindenevő (OMV, marha/sertés mint domináns fehérjeforrás) vagy a lakto-ovo vegetáriánus (LOV, szója/hüvelyesek mint domináns fehérjeforrás) csoportba (ábra) 2 A). A kiindulási szakasz során az éhomi vérkémiai vizsgálatokat, a vérnyomást, a testösszetételt/antropometriát két külön napon, az éhomi állapot energiafogyasztását egy napon és az óránkénti étvágyat három napon keresztül mértük. Ezután az OMV és a LOV csoport alanyai véletlenszerű sorrendben (crossover design) három egymást követő 4 hetes időszakot teljesítettek, ahol korlátozott energiájú étrendet fogyasztottak (−750 kcal/nap), változó fehérje mennyiségben (10%, 20%, Az energiafogyasztás 30% -a). Minden 4 hetes periódus végén az óránkénti étvágyat mérték a 25–27. Napon; A 28. napon mértük a vérnyomást, a testösszetételt/antropometriát, az éhomi és étkezés utáni állapotú étvágyat, az energiafelhasználást, a glikémiás választ és a plazma szabad aminosavakat (10 alany részcsoportjában) (2. B ábra).

A tanulmány tervezésének és ütemezésének sematikus ábrázolása: (A) hosszanti; (B) akut vizsgálat minden 4 hetes időszak végén (28. nap).

2.2.2. A vizsgálat longitudinális táplálásának alkotóeleme (három egymást követő 4 hetes étrendi beavatkozási időszak)

Az étrend betartása: A megfelelés ösztönzése érdekében az alanyok adagolt mennyiségű kiválasztott ételt (pl. Marha-/sertéshús vagy szója/hüvelyes termékek) kaptak minden 4 hetes időszak 1–24. Napján, az összes ételt és italt pedig a 25–27. Napon. minden periódus. Az alanyokat egy regisztrált dietetikus tanácsolta, hogy kövessék az előírt menüket, hogy elérjék a kívánt makrotáp- és energiafogyasztást. A márkaneveket tartalmazó élelmiszerbolt-listát és a napi menü-ellenőrzőlistát az adagok méretével az egyes megvásárolható és elfogyasztandó élelmiszerekhez eljuttatták az alanyokhoz. A vizsgálat során az alanyokat arra bíztatták, hogy csak az előírt és biztosított ételeket és italokat fogyasszák el, és az esetleges be nem tartásról tegyenek jelentést a napi menü ellenőrző listáján.

Testtömeg/Összetétel/Antropometria: Az éhomi állapotban lévő testtömeget hetente kétszer mértük, hogy dokumentáljuk a korlátozott energiájú étrend hatékonyságát és betartását. A koplalás alatti testtömeget (teljes tömeg - köntöstömeg) 0,01 kg pontossággal mértük digitális platformmérleggel (ES200L modell, Ohaus Corporation, Pine Brook, NJ, USA), és cipő nélküli álló magasságot 0,1 cm pontossággal mértünk. falra szerelt stadiométerrel. A testösszetételt, valamint a derék és a csípő kerületét a kiinduláskor két külön napon és minden 4 hetes időszak 28. napján mértük. A testösszetételt két példányban határoztuk meg pletizmográfiai rendszerrel (BodPod, COSMED USA Inc.), amely érzékeny a testösszetétel kismértékű vagy mérsékelt változásának mérésére a fogyás során [27]. A zsírtömeget (FM), a zsírmentes tömeget (FFM), valamint az FM és az FFM százalékát a testtérfogatból számítottuk ki a Siri egyenlet felhasználásával [28]. A derék (természetes és köldök) és a csípő kerületeit két példányban, milliméteres pontossággal mértük rugós mérőszalaggal.

Étvágyfelmérés: Minden 4 hetes periódus 25–27. Napján az alanyok ébredéskor és óránkénti lefekvésig rögzítették étvágyukat (teltség, éhség és étkezési vágy), 100 mm-es kvazilogaritmikus vizuális analóg skálán (azaz általános címkézett nagyságrendben). skála), a leírók az „alig észlelhető” és a „mindenféle elképzelhető legerősebb érzés” között változnak [29].

Böjt állapotú nyugalmi energiaköltségek (REEf): 10 órás éjszakai böjt és 30 percig fekvő helyzetben történő pihenés után a CO2-termelést és az O2-fogyasztást közvetett kalorimetriával mértük szellőztetett előtetővel (MedGraphics Cardiopulmonary Diagnostics Systems, Medgraphics Corporation, St. Paul, MN, USA). A REEf becsléséhez a Weir [30] egyenletet használtuk.

Vérvétel: Az éhomi vérmintákat egy antecubitalis vénából vénaszúrás segítségével szérum- és plazma-elválasztó csövekbe vettük, 15 percig 4000 fordulat/perc és 4 ° C hőmérsékleten centrifugáltuk, 1 ml-es mikrocentrifuga csövekbe osztottuk, és -80 ° C-on tároltuk. felolvadt elemzés céljából.

Lipid-lipoprotein profil: Az éhező szérum teljes koleszterinszintjét, HDL-koleszterinjét (HDL-C) és a triacilglicerint a MidAmerica Clinical Laboratories elemezte fotometrikus vizsgálattal (Chemistry Immuno Analyzer AU5700, Olympus, Center Valley, PA, USA). Az LDL-koleszterint (LDL-C) a következő egyenlet felhasználásával becsültük meg: LDL-C = összkoleszterin - HDL-C - triacil-glicerin/5 [31]. Az apolipoprotein A1-t (APO-A1) és az apolipoprotein B-t (APO-B) fotometriai vizsgálattal (Cobas Integra 400, Roche Diagnostic Systems, Indianapolis, IN, USA) mértük.

Glükóz- és inzulinanalízisek: A szérum glükózszintet fotometrikus vizsgálattal (Cobas Integra 400; Roche Diagnostic Systems, Indianapolis, IN, USA) mértük. A szérum inzulint elektrokemilumineszcens immunvizsgálattal (Elecsys 2010 Analyzer, Roche Diagnostic Systems, Indianapolis, IN, USA) mértük. Az inzulinrezisztenciát (HOMA-IR) a következőképpen számítottuk: (éhomi glükóz (mg/dL) × éhomi inzulin (µU/ml))/405 [32] és a hasnyálmirigy β sejtjeinek funkcióját (HOMA-β,%) a következőképpen számítottuk: ( 360 × éhomi inzulin (µU/ml))/(éhomi glükóz (mg/dL) - 65) [33].

Éhomi vérnyomás: Miután 30 percig fekvő helyzetben pihentünk, a nem domináns karon fekvő és ülő szisztolés és diasztolés vérnyomást duplikáltan mértünk automata vérnyomásmérővel.

Vese válasz: Az éhező szérum vér karbamid-nitrogént (BUN) és a kreatinint fotometrikus vizsgálattal (Chemistry Immuno Analyzer AU5700; Olympus, Center Valley, PA, USA) mértük a MidAmerica Clinical Laboratories által. A BUN-t alkalmazták az étrendi fehérjebevitel helyettesítő indikátoraként az egyes időszakokban [34]. A vesefunkció értékeléséhez becsültük a glomeruláris szűrési sebességet és a kreatinin-clearance-et. A glomeruláris szűrési sebességet a CKD-EPI (krónikus vesebetegség epidemiológiai együttműködés) egyenlet alkalmazásával határoztuk meg, ahol Scr szérum kreatinin (mg/dL): κ 0,7 a nőknél és 0,9 a férfiaknál, α = 0,329 a nőknél és −0,411 a férfiaknál, min a Scr/κ vagy 1 minimum értékét, a max pedig az Scr/κ vagy 1 maximumot jelöli: Glomeruláris szűrési sebesség = 141 × min (Scr/κ, 1) α × max (Scr/κ, 1) −1.209 × 0,993 Kor × 1,018 (ha nő) × 1,159 (ha fekete) [35]. A kreatinin clearance sebességét (ml/perc) a Cockcroft-Gault egyenlet segítségével határoztuk meg, ahol Scr szérum kreatinin (mg/dL), BM a testtömeg kg-ban: kreatinin clearance sebesség = [(140 - életkor) × BM/(Scr × 72)] × 0,85 (ha nő) [36].

2.2.3. A vizsgálat akut táplálkozási összetevője (minden 4 hetes időszak 28. napja)

Reggeli étkezés: Minden 4 hetes periódus 28. napján az alanyok legalább 10 órás éjszakai böjt után jelentkeztek a klinikai laboratóriumban. Az alanyoknak azt a tanácsot adták, hogy ne fogyasszanak koffeint, vagy hogy a tesztek reggelén szándékosan mozogjanak. Az éhomi vérvétel, a vérnyomás, az étvágy és a REEf mérések elvégzése után az alanyok egy tesztétkezést fogyasztottak, biztosítva napi energiaigényük 25% -át (−750 kcal/nap korlátozás), az adott időszakra jellemző étrendnek megfelelő fehérje mennyiséget és forrást biztosítva. A tesztétel étkezési adagokat tartalmazott, amely angol muffint, sovány marhahús/sertéshús (OMV) vagy szója reggeli pogácsát (LOV) és sajtot tartalmazott, gyümölcs és gyümölcs mellé. Minden alany 15 percet kapott a tesztétkezés befejezésére. Vérmintákat gyűjtöttünk, és az étvágy kérdőíveket kitöltöttük az étkezés utáni 15., 25., 60., 85., 120., 180. és 240. percben. Ez idő alatt az alanyoknak nem volt szabad olvasni, tévét nézni, mobiltelefonon beszélni, számítógépen dolgozni, vagy enni vagy inni semmit, kivéve a biztosítottakat. A 4 órás tesztidőszak befejezése után az ebédet a helyszínen elfogyasztották, és vacsorához csomagolt ételeket biztosítottak.

Étkezés utáni nyugalmi energiafogyasztás (REEpp): A REEpp-t étkezés után 30–60, 90–120, 150–180, 210–240 percnél mértük a közvetett kalorimetriás technikával és a fent leírt eszközökkel.

Plazma mentes aminosavak: Az alanyok egy részmintájához (5F OMV; 1M: 4F LOV) a plazma szabad aminosavakat számszerűsítettük a Missouri-Columbus Mezőgazdasági Kísérleti Állomás Vegyi Laboratóriumok Egyetemével [37]. A felhasznált vérminták az éhgyomorra, az étkezés utáni 25., 60., 120., 180. és 240. percre vonatkoztak.

2.3. Adatok és statisztikai elemzések

2.3.1. Teljesítményszámítás

A jelenlegi vizsgálati célok újdonsága miatt a tanulmány elsősorban a fehérjemennyiség teljességre gyakorolt differenciális hatásainak statisztikai megerősítésére volt hivatott, külön-külön elegendő alany mellett az OMV és a LOV csoportban. Más paramétereket, például az éhséget, az étkezési vágyat, a pihenő energiakiadásokat és a kardio-metabolikus egészségi indexeket nem vették figyelembe a csoportminta méretének meghatározásakor. Ennek eredményeként ezeket az érdekes eredményeket másodlagosnak tekintették. Korábbi kutatásaink eredményei [3] azt mutatták, hogy a túlsúlyos és elhízott nők, akik magasabb fehérjetartalmú étrendet fogyasztottak (az energia 30% -a, a sertéshúsból származó teljes fehérje 40% -a), szemben az alacsonyabb fehérjetartalmú étrenddel (az energia 18% -a és nem fogyasztott hús) ) egy 12 hetes energiakorlátozási periódus alatt (–750 kcal/nap) az étkezéssel kapcsolatos teltségérték különbsége 18 ± 17 mm volt (átlag ± SEM, nagyobb teltség a magasabb fehérjetartalmú csoportoknál). Ezen eredmények alapján minden csoportból n = 17 alanyra lenne szükség a differenciális válasz kimutatásához 80% -os teljesítmény mellett α = 0,05.