Джошуа Лоундес

1 Rippe Lifestyle Institute, 215 Celebration Place, Suite 300, Celebration, FL 34747, САЩ

хипокалорични

Даяна Кавиеки

1 Rippe Lifestyle Institute, 215 Celebration Place, Suite 300, Celebration, FL 34747, САЩ

Сабрина Пардо

1 Rippe Lifestyle Institute, 215 Celebration Place, Suite 300, Celebration, FL 34747, САЩ

Фон Нгуен

1 Rippe Lifestyle Institute, 215 Celebration Place, Suite 300, Celebration, FL 34747, САЩ

Катлийн Джей Мелансън

2 Rhode Island University, 202 A Ranger Hall, Kingston, RI, 02881, USA

Zhiping Yu

1 Rippe Lifestyle Institute, 215 Celebration Place, Suite 300, Celebration, FL 34747, САЩ

Джеймс М Рипе

1 Rippe Lifestyle Institute, 215 Celebration Place, Suite 300, Celebration, FL 34747, САЩ

Резюме

Заден план

Заместването на захароза с HFCS в хранителните продукти се предлага като играеща роля в развитието на затлъстяването като проблем на общественото здраве. Целта на това проучване е да се изследват ефектите на четири еднакво хипокалорични диети, съдържащи различни нива на захароза или царевичен сироп с високо съдържание на фруктоза (HFCS).

Методи

Това беше рандомизирано, проспективно, двойно сляпо проучване, с участници с наднормено тегло/затлъстяване, измерени за телесен състав и химия на кръвта преди и след завършване на 12 седмици след хипокалорична диета. Средният калориен дефицит, постигнат при хипокалоричните диети, е 309 kcal.

Резултати

Наблюдавани са намаления при всички показатели за затлъстяване, включително телесна маса, ИТМ,% телесни мазнини, обиколка на талията и мастна маса за всичките четири хипокалорични групи, както и намаления в групата само за упражнения за телесна маса, ИТМ и обиколка на талията.

Заключения

Подобни намаления в теглото и индексите на затлъстяване се наблюдават, когато индивидите с наднормено тегло или затлъстяване се хранят с хипокалорични диети, съдържащи нива на захароза или високофруктозен царевичен сироп, обикновено консумирани от възрастни в САЩ.

Въведение

През последните 30 години консумацията на добавени захари се е увеличила [1-3]. Въпреки че това представлява само малък процент от общото увеличение на енергийния прием, това е накарало някои изследователи да предположат връзка между добавените захари и наддаването на тегло и затлъстяването [4-9]. Американската сърдечна асоциация (AHA) наскоро публикува научна декларация, препоръчваща значителни ограничения върху консумацията на добавени захари, предполагаща, че дневната консумация при възрастни мъже и жени не трябва да надвишава съответно 150 и 100 калории [10]. Тези ограничения, които са по-ниски от нивата на добавени захари, които в момента се консумират от 90% от възрастните, бяха формулирани като потенциален начин за намаляване на тежестта на затлъстяването и сърдечно-съдовите заболявания.

През годините се очертават различни потенциални причини за затлъстяване, включително повишена консумация на въглехидрати [11] и наскоро увеличена консумация на високофруктозен царевичен сироп (HFCS) [4]. По-специално, някои проучвания върху животни свързват консумацията на добавени захари като цяло и HFCS, по-специално, с наддаване на тегло и затлъстяване [12-14], въпреки че тези проучвания са критикувани за доставяне на количества добавени захари над консумираните в човешката диета. Като се има предвид сложността на енергийното регулиране, е малко вероятно един-единствен компонент на диетата да причини затлъстяване. Въпреки това в тази област продължават да съществуват много митове, които получават сцепление, когато престижни научни организации като Американската сърдечна асоциация (10) препоръчват да се ограничи един специфичен компонент на диетата.

Националните препоръки за здравословно отслабване се фокусират върху стратегии, които включват както цялостно ограничаване на калориите, така и повишена физическа активност [15]. Малко хора обаче всъщност следват тези насоки, като включват както диетични ограничения, така и повишена физическа активност [16]. Многобройни проучвания показват, че еднакво хипокалоричните диети ще доведат до сравнима загуба на тегло, независимо от хранителния състав на тези диети [17-19]. Дали съдържанието на макронутриенти в диетата влияе върху загубата на тегло обаче остава тема на дебати и спорове [20-23]. Изглежда, че критичното съображение е спазването на която и да е хипокалорична диета [14].

Много от проучванията, които предполагат връзки между добавената захар и сърдечно-съдовите заболявания, диабета или други метаболитни състояния, се основават на експерименти, използващи модел, сравняващ чистата фруктоза с чистата глюкоза [24-26], нито една от които обикновено се консумира в човешката диета [ 27], или върху епидемиологични проучвания, които установяват асоциации, но не и причина и следствие [7-9,28,29]. Налични са много малко перспективни данни за изследване на ефектите или на захароза, или на HFCS (двата най-големи източника на фруктоза в диетата) и сравняване на техните ефекти върху телесното тегло и телесния състав.

Аргументира се, че фруктозната част както на захарозата, така и на HFCS е особено тревожна по отношение на потенциалните ефекти върху апетита и последващото наддаване на тегло [4,5,29]. Този аргумент твърди, че разликите в чернодробния метаболизъм между фруктоза и глюкоза могат да допринесат за увеличена консумация на калории поради различни ефекти върху краткосрочните хормони за регулиране на енергията. По-специално, проучвания, използващи модел от 20% или 25% от общите приети калории като чиста фруктоза в сравнение с подобен брой приети калории от чиста глюкоза, предполагат, че разликите в отговорите на инсулин, лептин и грелин създават обстоятелства, при които може да възникне увеличена консумация на калории след поглъщане на фруктоза, но не и глюкоза [24-26]. По-специално, неуспехът на фруктозата в тези проучвания да стимулира производството на инсулин, с последващо производство на лептин и потискане на грелин, предполага метаболитна ситуация, при която може да се получи повишен апетит и последващо наддаване на тегло.

Някои изследователи твърдят, че увеличаването на консумацията на захар може да допринесе за увеличаване на наднорменото тегло и затлъстяването. Въпреки това, данните от Службата за икономически изследвания на земеделието в САЩ между 1970 и 2008 г. показват, че увеличаването на приема на захар през последните 4 десетилетия е само малък процент от общото увеличение на енергийния прием. Предлаганите за консумация захари и калорични подсладители се увеличават средно с 58 калории на ден (от 400 калории на 458 калории) [30], докато общите калории, налични за физически лица в САЩ, увеличават 515 килокалории на ден от малко над 2100 калории на малко под 2700 калории [30]. По този начин увеличаването на подсладителите представлява приблизително 11% от увеличаването на калориите за хората в американските доставки на храна.

С тези съображения като основа, настоящото проучване беше предприето, за да се изследва дали две различни количества или захароза, или HFCS, когато се консумират при сегашните нива на популация (10% или 20% от калориите като фруктоза, представляваща 25-та и 50-та персентилна популация фруктоза приемните нива, съответно) оказват неблагоприятно влияние върху способността за отслабване или промяна на телесния състав, когато се консумират като част от смесени хранителни, хипокалорични диети. Доколкото ни е известно, това е първото проспективно проучване, което изследва ефектите на добавените захари върху лица с наднормено тегло или затлъстяване, които се опитват да отслабнат, когато захарите се консумират на нива, типични за възрастното население в контекста на хипокалорични, енергийно ограничени диети и умерени нива на физически дейности.

Методи и процедури

Това проучване беше 12-седмично рандомизирано, проспективно, двойно сляпо проучване, включващо 247 лица с наднормено тегло/затлъстяване на възраст между 25–60 години, проведено на две места в Орландо, Флорида. Членовете на персонала и субектите бяха заслепени дали участниците в изпитването консумират или не HFCS или захароза. Членовете на персонала обаче са били наясно дали субектите консумират 10% или 20% от калориите като добавена захар, тъй като тази информация се изисква, за да се предпише останалата част от хипокалоричната диета. Субектите са били консултирани в частни консултативни зали в отделни сесии, за да се избегне възможността субектите да говорят с субекти от други групи. И двата сайта са били наблюдавани от един и същ изследователски екип и са следвали идентични протоколи. Изследвахме въздействието на консумацията на захароза или HFCS при нивата на консумация на фруктоза от 25-ти или 50-ти процент от населението (10% или 20% от общите калории) като компонент на смесени хранителни, хипокалорични планове за хранене в среда на свободен живот. Проучването е одобрено за единия сайт от Комитета за преглед на институциите на Запада, а за другия сайт от Съвета за институционален преглед на Университета в Централна Флорида. Всички субекти подписаха формуляри за информирано съгласие.

Бяха наети мъже и жени на възраст между 25–60 години с индекс на телесна маса (ИТМ) 27,0-35,0. Изключенията включват текущо записване в която и да е търговска програма за отслабване, лекарства с рецепта или добавки за отслабване или промяна, по-голяма от пет килограма през последните три месеца. Лица с анамнеза за ортопедични ограничения, които биха попречили на способността да се изпълняват предписаните упражнения, анамнеза за сърдечни проблеми, анамнеза за тежки операции през последните три месеца, клинично диагностицирани хранителни разстройства или някакви стомашно-чревни разстройства, диетични ограничения или алергии компонент на диетата или които биха ограничили способността да се придържат към диетичните изисквания на проучването бяха изключени. Физическата активност се измерва, като се използват дневници за физическа активност, които се преглеждат ежеседмично от физиолози или диетолози. Пушенето на цигари или употребата на тютюневи изделия или консумацията на повече от 14 алкохолни напитки на седмица също бяха изключени.

Заинтересованите лица първоначално бяха проверени по телефона, за да определят допустимостта въз основа на самоотчетени данни. Бяха разработени стандартизирана форма за скрининг и телефонен скрипт, за да се гарантира, че хората се проследяват последователно. По време на първоначалното клинично посещение са проверени самоотчетени данни, включително височина и тегло. Взети са и кръвни проби на гладно за изследване на глюкоза, инсулин, липиди и С-реактивен протеин (CRP).

Всеки субект извърши второ посещение за прожекция една седмица по-късно. По време на това посещение изследователите диетолози оцениха диетичния прием на участниците, като анализираха попълнен тридневен запис на храната, използвайки софтуера Nutrient Data System Research (NDS-R) Software (University of Minnesota, Minneapolis, Minnesota, USA). Съставът на тялото се определя чрез двойна рентгенова абсорбциометрия (General Electric i-DXA). Това оборудване и методология са широко валидирани от реномирани изследователски лаборатории в рамките на голямо разнообразие от тестови субекти [33-35]. Общата чиста маса, процентите мазнини и мазнините в тялото са определени чрез DXA Scan. Всички жени трябваше да имат отрицателен тест за серумна бременност преди DXA тестване. Повторни измервания на телесна маса, обиколка на талията и телесен състав бяха извършени след края на 12 седмици. По това време беше взета и друга кръвна проба на гладно. Всички проби от холестерол са изпратени в сертифицирана лаборатория, базирана на изследвания с честота на грешки под 1%.

След приключване на двете квалификационни посещения, хората бяха разделени на случаен принцип в една от петте групи. Всички групи включваха програма за фитнес ходене. Физиолозите за упражнения съветват всички субекти на седмична база. Всички субекти в четирите интервенционни групи бяха заслепени за групови задачи. Контролна група (само за упражнения) не е променила обичайните си диети и тази група се счита за евкалорична. Бяха направени следните групови задания. ГРУПА № 1 (HFCS 10%): подсладител с 10% от общите калории (25-ти процентил от приема на фруктоза в САЩ), предоставен от царевичен сироп с висока фруктоза, плюс упражнения. ГРУПА № 2 (HFCS 20%): 20% от общите калории (50-ти процентил от приема на фруктоза в САЩ), осигурени чрез HFCS, плюс упражнения. ГРУПА № 3 (Suc 10%): 10% от всички осигурени калории (25-ти процентил от приема на фруктоза в САЩ) от захароза, плюс упражнения. ГРУПА № 4 (Suc 20%): 20% от общите калории, осигурени от захароза, (50-ти процентил от приема на фруктоза в САЩ), плюс упражнения. ГРУПА № 5 (EO): контролна група, обичайна (евкалорична) диета, плюс упражнения. Всички подсладители са доставени в 1% мляко с ниско съдържание на мазнини (Tetra Pak, Denton, Texas).

И четирите хипокалорични диети (Групи 1–4) се основават на индивидуализирани нива на калории, като се използва изчислението на Mifflin-St Jeor за REE (с коефициент на активност) минус 500 килокалории (2093 KJ). Изследователският персонал е доставял HFCS или захароза продукти на субекти на седмична база в количества, съответстващи на тяхното ниво на калории. Общият план за хранене за четирите хипокалорични групи се основава на обменния списък на Американската диабетна асоциация (ADA) и варира от 50% - 55% въглехидрати, 15% -20% протеини и 25% -30% мазнини. Тези диетични планове използваха Американската асоциация за диабет обмен на списъци, подобни по съдържание на фруктоза, така че на участниците във всичките четири интервенционни групи им беше предписано сравнително количество фруктоза от източници, различни от захарите, предоставени от интервенциите.

Субектите и в четирите хипокалорични групи бяха внимателно консултирани от регистрирани диетолози при започване на диетата и седмично след това. Предложения за менюта и рецепти бяха предоставени на всички доброволци. Това имаше за цел да намали скуката с храни, включени в диетата, и да предостави полезни насоки за субектите. Диетичните контролни списъци се използват от субектите, за да могат да наблюдават подходящата консумация на всички храни и напитки всеки ден. Беше подчертано бдителното внимание към размера на порциите и подправките. За да се насърчи спазването, храните в рамките на всички планове за хранене са тези храни, които са достъпни и се вписват в начина на живот на повечето хора. На всяка седмична консултативна сесия диетолозите преглеждаха диетичните контролни списъци с всички субекти, за да обсъдят предизвикателствата и да насърчат продължаващото спазване. Участниците в четирите интервенционни групи се срещаха с регистрирани диетолози всяка седмица и бяха прегледани моделите на хранителен прием. На шеста и дванадесета седмица всички участници в петте групи попълниха тридневен запис на храната.

Хората в контролно състояние следваха обичайните си, обичайни диетични модели и се срещаха с физиолози на упражнения на седмична база, за да наблюдават състоянието на предписанията си за упражнения.

Това беше направено, за да се сведат до минимум високите нива на износване, често свързани с субекти от контролни групи, които не получават никаква намеса.

Предписанието за упражнение беше еднакво във всичките пет групи и се подчертаваше ходенето като предпочитана форма на упражнения, но други форми на упражнения не бяха забранени. Участниците бяха насърчавани да се придържат към препоръките за ежедневна физическа активност. Продължителността на всяка тренировъчна сесия постепенно се увеличава от 15 минути три дни в седмицата в началото на проучването до 45 минути три дни в седмицата в края на три седмици и остава 45 минути три дни в седмицата по време на проучването. Субектите упражняваха между 60% и 80% от максималната си аеробна сила, използвайки предварително зададения им максимален сърдечен ритъм, за да регулират интензивността на упражненията. Бяха включени и допълнителни пет минути разгряване и десет минути упражнения за разхлаждане. За да се сведат до минимум нараняванията от прекалена употреба, субектите бяха насърчавани да използват различни упражнения (например ходене, колоездене и т.н.). Въпреки това упражненията за ходене се препоръчваха като основна форма на упражнения.

Данните бяха проверени за нормалност и анализирани с помощта на двупосочен (времево и групово разпределение) Дисперсионен анализ с повтарящи се мерки. В анализа бяха включени само данни за завършилите интервенцията. Значителни времеви взаимодействия с възлагане на X група бяха изследвани чрез оценка на вътрешно-субектната промяна във всяка от 5-те групи независимо. Освен това бяха изчислени промените в продължение на 12 седмици (седмица 12 минус изходно ниво) и между груповите разлики бяха оценени по един начин ANOVA. За всички анализи алфа стойността беше зададена на 0,05. Всички данни бяха анализирани с помощта на SPSS Advanced Statistics V18.