Леа Тишман

1 Катедра по хранене и науки за движението, Медицински център на Университета в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

високо

2 NUTRIM училище за хранене и транслационни изследвания в метаболизма, Университет в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

Mathijs Drummen

1 Катедра по хранене и науки за движението, Медицински център на Университета в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

2 NUTRIM училище за хранене и транслационни изследвания в метаболизма, Университет в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

Blandine Gatta-Cherifi

3 Катедра по ендокринология, Университетска болница в Бордо, F-33607 Песак, Франция

4 INSERM, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Бордо, Франция

5 Университет в Бордо, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Bordeaux, Франция

Ан Рабен

6 Департамент по хранене, упражнения и спорт, Университет в Копенхаген, DK1017 Копенхаген, Дания

Микаел Фогелхолм

7 Департамент по храните и науките за околната среда, Университет в Хелзинки, FI-00014 Хелзинки, Финландия

Болет Хартман

8 NNF Център за основни метаболитни изследвания и Департамент по биомедицински науки, Университет в Копенхаген, 2200 Копенхаген, Дания

Jens J. Holst

8 NNF Център за основни метаболитни изследвания и Департамент по биомедицински науки, Университет в Копенхаген, 2200 Копенхаген, Дания

Изабел Матиас

4 INSERM, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Бордо, Франция

5 Университет в Бордо, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Bordeaux, Франция

Даниела Кота

4 INSERM, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Бордо, Франция

5 Университет в Бордо, Neurocentre Magendie, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, U1215, F-33000 Bordeaux, Франция

Роналд П. Менсинк

1 Катедра по хранене и науки за движението, Медицински център на Университета в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

2 NUTRIM училище за хранене и транслационни изследвания в метаболизма, Университет в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

Peter J. Joris

1 Катедра по хранене и науки за движението, Медицински център на Университета в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

2 NUTRIM училище за хранене и транслационни изследвания в метаболизма, Университет в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

Margriet S. Westerterp-Plantenga

2 NUTRIM училище за хранене и транслационни изследвания в метаболизма, Университет в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

Таня С. Адам

1 Катедра по хранене и науки за движението, Медицински център на Университета в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

2 NUTRIM училище за хранене и транслационни изследвания в метаболизма, Университет в Маастрихт, 6200 MD Маастрихт, Холандия

Свързани данни

Резюме

Показани са благоприятни ефекти на диета с високо съдържание на протеини/умерено въглехидрати (HP/MCHO) след загуба на тегло върху управлението на телесното тегло. За да се разширят тези открития, бяха оценени връзките между възприемането на глада и засищането с ендоканабиноиди и с глюкагоноподобен пептид-1 (GLP-1) и полипептид YY (PYY). Приблизително 34 месеца след загуба на тегло, 22 жени и 16 мъже (средна възраст 64,5 ± 5,9 години; индекс на телесна маса (ИТМ) 28,9 ± 3,9 kg/m 2) завършиха 48-часово проучване на дихателната камера. Участниците бяха хранени в енергиен баланс с HP/MCHO диета с 25%: 45%: 30% или диета с умерено протеиново/високо въглехидратно (MP/HCHO) с 15%: 55%: 30% от протеинова енергия: въглехидрати: мазнини. Оценени са ендоканабиноиди и сродни съединения, съответните хормони след хранене (GLP-1, PYY), глад, ситост и прием на храна ad libitum. HP/MCHO спрямо MP/HCHO намалява възприемането на глада. Долната декрементална зона под кривата (dAUC) за глад в диетата HP/MCHO (-56,6% в сравнение с MP, p Ключови думи: Протеини, ендоканабиноиди, глад, ситост, чревни пептиди, поддържане на теглото, затлъстяване

1. Въведение

През 2016 г. 39% от възрастното население по света се счита за наднормено тегло и 13% затлъстяване [1]. Положителният енергиен баланс е една от най-критичните основи за това развитие, което представлява основен риск за развитието на хронични заболявания, включително диабет тип II (T2D) и сърдечно-съдови заболявания [2].

Докато успешната диета и поддържането на теглото са от съществено значение за дългосрочните подобрения на метаболитните заболявания, поддържането на тегло остава особено предизвикателно. За намаляване на теглото, както и за дългосрочно поддържане на теглото, диетичният протеин се предлага като потенциално полезен поради схващането, че той изглежда по-сит от въглехидратите или мазнините в остра обстановка [3,4,5,6,7], и следователно може да подпомогне намаляването на приема на храна [8]. Освен това се предлага кетогенно състояние, индуцирано от краткосрочно или средносрочно състояние с високо съдържание на протеини и ниско съдържание на въглехидрати [9,10], като принос за регулирането на апетита, свързано с протеините. В допълнение към повишената ситост, бе показано, че протеинът има щадящ ефект върху обезмаслената маса (FFM) по време на намаляване на теглото и поддържане на теглото [11,12], докато енергийните разходи се увеличават [5,11,13,14].

Освен това се съобщава, че свързаните със ситостта чревни пептиди като GLP-1 и PYY са повишени [24,25] в отговор на приема на високо протеини в сравнение с приема на високо съдържание на въглехидрати или мазнини. И двете GLP-1 и PYY случайно са свързани с повишена ситост и намален прием на храна [26]. Въпреки това, въз основа на литературата, индивидуалното възприятие на апетита и свързаните с апетита чревни пептиди не е последователно свързано [27]. Следователно използването на чревни пептиди като директен биомаркер само за възприемания апетит изглежда недостатъчно [28].

Настоящото проучване има за цел да оцени ефектите на диета с високо съдържание на протеини/умерено въглехидрати (HP/MCHO) спрямо диета с умерено протеини/високо съдържание на въглехидрати (MP/HCHO) в пост-затлъстяване след загуба на тегло върху връзката между възприятие и физиология на глада и ситостта в енергийния баланс, в контролирана дихателна камера. По-специално бяха оценени разликите в концентрациите на ендоканабиноиди и сродни съединения, свързани със съдържанието на протеин, както и тяхната потенциална връзка с усещането за глад и ситост. Ние предположихме, че и във фазата след затлъстяването диетата с високо съдържание на протеини/умерено въглехидрати би била по-засищаща в сравнение с диета с умерено съдържание на протеини/високо съдържание на въглехидрати, което се доказва от по-високи оценки на ситост и по-ниски оценки на глада, вероятно свързани с промени в концентрации на ендоканабиноиди и сродни съединения и с повишени концентрации на хормони на ситост.

2. Материали и методи

Изследването е регистрирано на ClinicalTrials.gov (> NCT01777893), проведено е в съответствие с Декларацията от Хелзинки и е одобрено от Комитета по етика на медицинските изследвания към Медицинския център на Университета в Маастрихт (METC). Всички участници предоставиха писмено информирано съгласие за участие. Изследването е проведено в университета в Маастрихт от февруари 2017 г. до февруари 2018 г.

2.1. Участници

2.2. Експериментален дизайн

Подробна информация за дизайна на интервенцията PREVIEW, интервенции, набиране на субекти, първични и вторични крайни точки и базови характеристики е публикувана преди [29]. Накратко, период от 8 седмици за намаляване на теглото чрез нискоенергийна диета е последван от 34 месеца рандомизирана интервенция, включваща четири лечебни групи: MP/HCHO с умереногликемичен индекс (GI) или HP/MCHO диета с нисък GI, комбиниран с физическа активност с умерена или висока интензивност в паралелен дизайн. В непосредствена близост до последния ден от клиничното изследване (след 34 месеца) от интервенцията PREVIEW, подгрупа от участници претърпява 48-часов експеримент в дихателната камера, за да оцени специфичните свързани с приема на HP/MCHO аспекти на регулирането на глада и засищането. Участниците пристигнаха в изследователските съоръжения за метаболитни изследвания в Маастрихт (MRUM) сутрин след пост през нощта от 22:00 ч. Предната вечер. Експериментът с дихателната камера започна в 9:30 ч. Участниците бяха фиксирали лягане в камерите за дишане от 11:30 до 7:30 часа и не им беше позволено да спят през деня или да спортуват.

2.3. Антропометрични измервания

Теглото на тялото и телесният състав (BOD POD ®, Life Measurement Inc., Concord, CA, USA) бяха измерени преди началото на експеримента с дихателната камера. Височината беше измерена с помощта на монтиран на стената стадиометър по време на скрининга.

2.4. Камера за дишане

Камерите за дишане са 14 м 3 херметически затворени стаи с контролиран климат и обзаведени с легло, стол, маса, домофон, телевизор, компютър, мивка и тоалетна. Използва се непрекъсната вентилация на чист въздух със скорост 70–80 L/min и се измерва с измервател на сух газ (G6, gasmeterfabriek Schlumberger, Дордрехт, Холандия). Концентрациите на O2 и CO2 се измерват непрекъснато чрез вентилирана индиректна калориметрия с отворен кръг, като се използват двойни двойки инфрачервен CO2 анализатор (ABB/Hartman и Braun Uras, Франкфурт, Германия, Германия) и парамагнитни O2 анализатори (Servomex 4100, Crowborough, England и ABB/Hartman и Браун Магнос, Франкфурт, Германия, Германия) [31]. Общите енергийни разходи (EE) са изчислени по формулата на Weir [32].

2.5. Диети и прием на енергия

2.6. Профил на апетита

Субективното възприемане на апетита, включващо глад, пълнота и ситост, се измерва чрез 100 mm закотвени визуални аналогови везни (VAS) от „изобщо не“ до „много“ през ден 2 в дихателната камера [34]. Въпросниците се взимат преди и 30 минути след всяко хранене, както и веднъж между храненията. В случай на едновременно вземане на кръв, бяха направени въпросници преди вземането на кръв. Инкрементната площ под кривата (iAUC) беше изчислена за възприемане на ситост и пълнота, а dAUC беше изчислена за възприемане на глада, използвайки трапецовидното правило [35].

2.7. Метаболитни параметри

2.7.1. Ендоканабиноиди и свързани с ендоканабиноиди съединения

За анализ на съединения на ендоканабиноиди и ендоканабиноиди бяха използвани епруветки с етилендиаминтетраоцетна киселина (EDTA) (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA). Спринцовките и EDTA епруветките се охлаждат с лед, преди да се приготвят чаши за събиране на кръв и съхранение с 1% разтвор на фенилметилсулфонил флуорид (PMSF) (10 mg PMSF в 1 ml метанол) и 5% 1N солна киселина при крайна концентрация. Пробите бяха незабавно замразени в течен азот.

Екстракцията, пречистването и количественото определяне на AEA, PEA, OEA и 2-AG от кръвта изискват набор от различни биохимични етапи, както е описано по-горе [19,36]. След това пробите се подлагат на течна хроматография с изотопно разреждане-химична йонизация-тандем мас спектрометричен анализ. Масспектралните анализи бяха извършени на TSQ Quantum Access тройно квадруполен инструмент (Thermo-Finnigan, Сан Хосе, Калифорния, САЩ), оборудван с APCI източник (химическо йонизиране на атмосферното налягане) и работещ в режим на положителен йон [37]. Прегненолонът се екстрахира от плазмата чрез прост метод на екстракция с твърда фаза, използвайки колони с обратна фаза C18, съгласно метода, описан в Vallée et al. [22] и анализиран с GC-MS/MS (газова хроматография-тандемен мас спектрометър) XLS Ultra Thermo масспектрометър (Thermo-Finnigan, Сан Хосе, Калифорния, САЩ) чрез AS3000 II автосамплер.

2.7.2. GLP-1 и PYY

За анализи на концентрации на GLP-1 и PYY са използвани EDTA-апротининови епруветки (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA) с добавен инхибитор на дипептидил пептидаза IV (10 ml/L кръв). Спринцовките и EDTA-апротининовите тръби бяха охладени с лед преди вземането на кръв и пробите бяха незабавно замразени в течен азот. Общите концентрации на GLP-1 [38] и PYY3-36 се определят по метода на радиоимуноанализа. За PYY анализа беше използван 125-йоден етикет и данните бяха анализирани с RIACALC (Pharmacia, Фрайбург, Германия).

2.7.3. Глюкоза и инсулин

Плазма за колориметричен глюкозен анализ (Roche Diagnostic Systems, Woerden, Холандия) се събира в епруветки с натриев флуорид (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA). Серумът за инсулинов анализ се събира в епруветки за серумен сепаратор (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA). Използвани са проби за анализ на концентрациите на инсулин на гладно и след хранене с радиоимуноанализ, специфичен за човешки инсулин (Linco Research, St Charles, MO, USA). Инсулиновата чувствителност се изчислява чрез изчисляване на HOMA-IR [39].

2.7.4. β-хидроксибутират

EDTA епруветки за вакуунт (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA) бяха използвани за събиране на плазмени проби за анализ на концентрациите на β-хидроксибутират с количествено определяне на газова хроматография-масова спектрометрия (GC-MS) 15 mx 0,25 mm * 0,1 µM с GCMS ms 7890A-7000c, Agilent, Санта Клара, Калифорния, САЩ).

2.7.5. Триацилглицерол

Проби от серум (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NY, USA) бяха използвани за анализ на триацилглицерол на гладно (GPO Trinder; Sigma-Aldrich Corp., Сейнт Луис, МО, САЩ).

2.8. Статистически анализ

Всички статистически тестове бяха извършени с помощта на SPSS за Macintosh (Версия 25; SPSS Inc., Чикаго, IL, САЩ). Данните са представени като средни стойности ± стандартни отклонения (SD), освен ако не е посочено друго. Значимостта е определена като p Таблица 1. Двадесет участници започнаха експеримента с дихателната камера в състояние HP/MCHO и 18 участници в състояние MP/HCHO. Двете групи не се различаваха по отношение на възрастта, антропометричните променливи и концентрациите на глюкоза и инсулин на гладно преди експеримента с дихателната камера. Само триацилглицерол (TAG) е по-висок в групата MP/HCHO на изходно ниво.

маса 1

Субектни характеристики на групата с умерени/високи въглехидрати (MP/HCHO) и група с високо съдържание на протеини/умерено въглехидрати (HP/MCHO) в изходното ниво на експеримента с дихателната камера.