Рандомизирано контролирано проучване

  1. Абас Е. Китабчи, д.м.н., д-р 1,
  2. Кристин А. Макданиел, RD 1,
  3. Джим Й. Уан, доктор по медицина 2,
  4. Франсис А. Тилавски, доктор по медицина 2,
  5. Кристал А. Яковино, д-р 1,
  6. Крис У. Сандс, д-р 1,
  7. Ebenezer A. Nyenwe, MD 1 и
  8. Франки Б. Стентц, доктор по медицина 1
  1. 1 Катедра по медицина, Здравен научен център на университета в Тенеси, Мемфис, Тенеси
  2. 2 Катедра по превантивна медицина, Университет на Тенеси, здравен научен център, Мемфис, Тенеси
  1. Автор-кореспондент: Абас Е. Китабчи, akitabchuthsc.edu .

Резюме

ОБЕКТИВЕН Да се ​​изследват ефектите на диети с високо съдържание на протеини срещу високо съдържание на въглехидрати върху различни метаболитни крайни точки (глюкорегулация, оксидативен стрес [дихлорфлуоресцеин], липидна пероксидация [малондиалдехид], провъзпалителни цитокини [фактор на туморна некроза-α и интерлевкин-6], адипокини и разход на енергия в покой [REE]) с диети с високо съдържание на протеини - ниско съдържание на въглехидрати (HP) и диети с високо съдържание на въглехидрати - ниско съдържание на протеини (HC) в началото и след 6-месечна диетична намеса.

ефекти

ПРОЕКТИРАНЕ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯТА Наехме жени с наднормено тегло, в пременопауза на възраст 20-50 години без диабет или преддиабет, които бяха рандомизирани на HC (55% въглехидрати, 30% мазнини и 15% протеин) или HP (40% въглехидрати, 30% мазнини и 30% протеин ) диети за 6 месеца. Диетите бяха предвидени в предварително опакована храна, която осигуряваше ограничения от 500 kcal на ден. Горните метаболитни крайни точки бяха измерени с HP и HC диета в началото и след 6 месеца диетична намеса.

РЕЗУЛТАТИ След 6 месеца диета HP срещу HC (12 във всяка група), следните промени се различават значително при теста за сумата на ранга на Wilcoxon за следните параметри: дихлорфлуоресцеин (-0,8 срещу -0,3 µmol/L, P 30 до 2). критериите се състоят от възраст, ИТМ, глюкоза на гладно 1,5 mg/dL), хирургична или преждевременна менопауза, анамнеза за чернодробно заболяване, анормални чернодробни функционални тестове, диабет, заболяване на щитовидната жлеза с абнормен тиротропин, тегло> 350 lbs, триглицериди> 400 mg/dL или LDL холестерол> 160 mg/dL, систолично кръвно налягане> 145 mmHg или диастолично кръвно налягане> 100 mmHg, използване на лекарства, за които се знае, че влияят върху метаболизма на липидите или глюкозата (ниацин, стероиди и статини), бременност или желание да забременеете в следващите 6 месеца, загуба на тегло> 5% от телесното тегло през последните 6 месеца или анамнеза за рак, подложен на активно лечение. След като субектите отговарят на горните критерии, те са помолени да водят дневник на храната за една седмица. Неприсъединените субекти бяха изключени от проучването.

Субектите бяха прожектирани по телефона (n = 154). Петдесет и четири отговаряха на критериите за прожектиране на телефон, интересуваха се от участие и подписаха формуляра за съгласие. Тридесет и две отговаряха на всички критерии за включване и бяха рандомизирани на диета с високо съдържание на протеини и ниско съдържание на въглехидрати (HP) (14 субекта) спрямо диета с високо съдържание на въглехидрати и ниско съдържание на протеини (HC) (18 субекта) за период от 6 месеца. Дванадесет субекта във всяка група са завършили 6-месечното проучване (фиг. 1).

Блок-схема на набирането на пациента за проучването.

Калорични нужди за отслабване

Нуждите от калории за намаляване на теглото са установени за всеки индивид чрез изваждане на 500 kcal/ден от изчислените им нужди от поддръжка, установени от REE. Насочена е загуба на тегло от 1-2 кг седмично. Средно за постигане на адекватна загуба на тегло се използва диета от 1800 kcal/ден за 70-килограмов индивид. Ако субектът достигне плато и не отслабне в продължение на две последователни седмици, калориите се намаляват с допълнителни 200 kcal или до минимум 1200 kcal/ден. Калорийните корекции бяха направени чрез промяна на количеството добавки и/или шейкове. Тъй като те са много сходни с хранителния състав на всяка диета, те могат лесно да бъдат извадени от диетата, за да се намалят калориите, но да се поддържа адекватен хранителен състав.

Адекватност на хранителните вещества

Разпределяне на диетична храна

Участниците получиха цялата храна, необходима, за да изпълнят диетичната си задача по време на проучването. Без метаболитна кухня се използваха пресни, предварително опаковани и замразени храни. Замразените храни се съхраняват на едро в CRC, за да се даде възможност за лесно разпределяне на участниците. Цялата храна се раздаваше от диетолога в CRC ежеседмично на всеки участник.

Спазване на диета

Състав на тялото чрез оценка на DXA

За измерване на чиста маса (LM) и мастна маса (FM) на цялото тяло, направихме DXA, използвайки Hologic Discovery QDR Bone Densitomiter (версия 8.3). Сертифицирана от DXA медицинска сестра извърши измерванията на DXA, използвайки стандартизиран протокол. Всички сканирания в края на интервенцията бяха сравнени с изходното ниво за позициониране. За тези лица, чиято лява ръка не се побира в зоната на придобиване на сканиране, LM и FM на дясната ръка са импутирани за лявата ръка и общите телесни стойности са преизчислени. Коефициентът на вариация (CV) в нашата изследователска група е 0,012% за LM, 0,02% за FM и 0,03% за обща маса. Всички DXA сканирания бяха прегледани за осигуряване на качеството от един от проучвателите на проучвания (F.A.T.).

Лабораторни процедури

Определяне на плазмените метаболитни хормони, цитокини, маркери за сърдечно-съдови рискове, оксидативен стрес и липидна пероксидация.

Площите на глюкоза и инсулин под кривата за OGTT и MTT бяха измерени и изчислени за 0, 30, 60, 90 и 120 минути. Провъзпалителни цитокини (фактор на туморна некроза-α и интерлевкин-6), маркери на оксидативен стрес (дихлорфлуоресцеин), липидна пероксидация (малондиалдехид), сърдечно-съдови рискови фактори (кръвно налягане, ИТМ, С-реактивен протеин, триглицериди и FFA) са измерени чрез предварително установени методи (25) на изходно ниво и 6 месеца диетична интервенция. Е-селектинът и адипокините (високомолекулни адипонектин и лептин) бяха измервани на изходно ниво чрез ELISA методи (Millipore, ALPCO Diagnostics и R&D Systems). Всички автобиографии на анализите бяха всички Вижте тази таблица:

  • Преглед на линия
  • Преглед на изскачащия прозорец
  • Изтеглете powerpoint

Ефект от HP или HC диета върху загуба на тегло, чувствителност към инсулин, функция на β-клетките и съответствие

Ефект на HP и HC диети върху маркери на оксидативен стрес, възпаление, сърдечно-съдови рискови фактори и адипокини

A – D: Средно за стойностите на глюкоза и инсулин за OGTT и MTT от 0 до 120 минути за изходно HP, изходно HC, 6 месеца HP и 6 месеца HC диети за 12 пациенти с HP и 12 HC субекти. Стойностите на P дават значението на площта под кривата за глюкоза и инсулин за OGTT и MTT, сравнявайки изходно ниво на HP с 6 месеца – HP, изходно ниво на HC с 6 месеца – HC, изходно ниво на HP с изходно ниво на HC и 6 месеца – HP с 6 месеца – HC диети. Цветните символи представляват: синьо, базова линия-HP; червено, изходно-HC; зелено, 6 месеца – HP; и черно, 6 месеца – HC.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Субектите на HP диета показват по-голямо подобрение в маркерите за инсулинова чувствителност и β-клетъчна функция (A), оксидативен стрес (B), липидна пероксидация (C) и възпалителни цитокини (D), отколкото HC диетата. В допълнение, FFA, индикация за липолиза, се увеличава с HC диета в сравнение с HP диета. С-реактивният протеин и Е-селектинът бяха намалени с по-голямо подобрение на HP в сравнение с HC (8.6 срещу 3.7 [P = 0.007]).

Диетичният състав, особено съотношението на протеин към въглехидрати, може да повлияе на плазмения липиден профил и неговия метаболизъм (7,14,37–41). Нашето проучване показва промени в триглицеридите както при НР, така и при НС диети при нормални жени с наднормено тегло, но тези промени не са значителни между двете диети. Интерес представляваше по-голямо подобрение на REE в диетите с HP спрямо HC (Таблица 1), потвърждавайки други произведения в литературата (7,10).

Всички пациенти с диета HP и HC са имали минимална физическа активност и са загубили FM и LM в еднаква степен. Възможно е, ако субектите са били на тренировъчна програма, LM няма да бъде засегнат толкова, както протеиносъхраняващият ефект на HP диетата е показан от много изследователи, както е цитирано по-горе. Съобщава се, че консумацията на HP диета причинява отрицателен калциев баланс, повишена загуба на калций в урината и неблагоприятен ефект върху костите (8). Нашите проучвания както на НР, така и на НС диети, които съдържат повече от препоръчителното количество на Ca/day от Американската администрация по храните и лекарствата (29), не показват такава загуба (данните не са показани). Успяхме да докажем, че намаляването на дневните килокалории в двете диети, както се очаква, води до еднакво количество загуба на тегло.

Важните характеристики на нашите изследвания, които не са докладвани по-рано, са както следва. 1) HP диетата в сравнение с HC диетата осигурява по-големи предимства за функцията на β-клетките, инсулинова чувствителност, избрани сърдечно-съдови рискови фактори, защита срещу оксидативен стрес и подобряване на адипонектина. 2) Диетите се доставяха на всеки пациент от нашата CRC ежеседмично, с подходящо изследване на консумацията на храна. Този метод доведе до високо ниво на съответствие> 90% (Таблица 1). 3) През 6-те месеца на проследяване не е участвал модификатор на физическата активност, тъй като на изследваните субекти е било казано да поддържат ниво на физическа активност, подобно на това преди диетична намеса; следователно успяхме да проучим преките ефекти на двете диети сами по себе си.

В обобщение, нашето проучване показва основни констатации в това, че по-високото съотношение на протеин към въглехидрати има значителен положителен ефект върху провъзпалителните цитокини и оксидативен стрес с подобряване на инсулиновата чувствителност и функцията на β-клетките и адипокините. Тези констатации, доколкото ни е известно, не са докладвани по-рано при жени в пременопауза, недиабетни, затлъстели жени и по този начин нашите резултати дават нова представа за ефектите на различни макронутриенти върху метаболитните параметри при недиабетни жени. Тъй като не сме изучавали затлъстели, недиабетни мъже или преддиабетни пациенти, нашите констатации не могат да бъдат обобщени, докато не се получат допълнителни данни за такива пациенти.

Благодарности

Това проучване е финансирано от Американската диабетна асоциация (1-09-CR-32 [A.E.K., принципиален изследовател]). Следващите 2-ра година студенти по медицина участваха в различни аспекти на това проучване и получиха стипендия по време на лятна стипендия, финансирана от Изследователска стипендия за медицински студенти от Националния здравен институт/Национален институт по диабет и храносмилателни и бъбречни заболявания (C5T35DK007405-28 [S Соломон, главен изследовател]): М. Хадад, Т. Литълтън, Л. Напаталунг, К. Шах и Д. Уилър. Всички студенти са свързани с Центъра за здравни науки на Университета в Тенеси (UTHSC).

Не са докладвани потенциални конфликти на интереси, свързани с тази статия.

А.Е.К. написа оригиналния ръкопис, който впоследствие беше прегледан от всички автори с някои изменения. К.А.М. предоставяше информация за диетите на участниците и доставяше рандомизираната храна ежедневно. J.Y.W. беше биостатист, отговарящ за статистическия анализ. ДЕБЕЛ. участва в дискусия и оценка на DXA данни. C.A.J. осигурена оценка на лабораторни данни и изследване на субекти. C.W.S. проведена история и физически преглед на субектите. E.A.N. отговаряше за оценката на β-клетъчната функция на субектите. F.B.S. е директорът на лабораторията, който е контролирал набирането на участници и изследването на крайните точки на метаболизма. А.Е.К. и F.B.S. са гаранти за тази работа и като такива са имали пълен достъп до всички данни в проучването и са отговорни за целостта на данните и точността на анализа на данните.

Авторите благодарят на J. Fisher, MD, и A. Brewer, LD, MS, и двамата от UTHSC, за прегледа на ръкописа; Т. Беа, също от UTHSC, за нейната административна работа; J. Crisler, от UTHSC, за анализ на хормони и цитокини; и целия медицински персонал за набиране на персонал в Центъра за клинични изследвания, всички от които са свързани с UTHSC, за техните усилия. Авторите са благодарни на доброволците от проучването за участието в проучването.