Марион Флехтнер-Морс

1 Университетски медицински център Улм, Отдел по спорт и рехабилитация, Университетска болница Улм, Улм, Германия

картофения

Улрике Тома

2 Катедра по вътрешни болести I, Университетска болница Улм, Улм, Германия

Реджина Витман

2 Катедра по вътрешни болести I, Университетска болница Улм, Улм, Германия

Бернхард О Боем

2 Катедра по вътрешни болести I, Университетска болница Улм, Улм, Германия

3 Медицински факултет на Lee Kong Chian, Технологичен университет Nanyang Сингапур, Сингапур

4 Imperial College London, Лондон, Великобритания

Мона Морс

1 Университетски медицински център Улм, Отдел по спорт и рехабилитация, Университетска болница Улм, Улм, Германия

Юрген М Щайнакер

1 Университетски медицински център Улм, Отдел по спорт и рехабилитация, Университетска болница Улм, Улм, Германия

Уве Шуман

1 Университетски медицински център Улм, Отдел по спорт и рехабилитация, Университетска болница Улм, Улм, Германия

Резюме

Контекст

Под въпрос е дали протеиновият инхибитор на картофения протеин II (PI2) намалява апетита и оказва ли влияние върху хормона на ситостта холецистокинин (CCK).

Обективен

Да се ​​изследва въздействието на PI2 върху стомашно-чревните хормони и мерките за апетит по време на намаляване на теглото.

Дизайн

В рандомизирано, плацебо контролирано проучване в продължение на 20 седмици, петдесет и двама участници с наднормено тегло/затлъстяване (ИТМ 25,2–38,0 kg/m 2) са получили богата на протеини диета (30%), коригирана на 500 kcal под индивидуалните им ежедневни нужди. Субектите поглъщат капсула, съдържаща или PI2 (150 mg), или плацебо два пъти дневно 1 час преди обяд и вечеря. На седмица 0 и седмица 10 участниците се присъединиха към тестовите ястия за закуска, за да определят концентрациите на CCK, GLP-1, грелин, лептин, глюкоза и инсулин по експериментален начин. Апетитните усещания се измерват в тестовите дни на хранене и в седмици 4, 9, 14 и 19 с помощта на визуални аналогови скали.

Резултати

Загуба на тегло на 10 и 20 седмица в групата PI2 е 4,3 ± 3,1 kg и 5,6 ± 4,1 kg, в контролната група: 4,7 ± 4,0 kg и 6,8 ± 3,7 kg. Значителен ефект на PI2 върху циркулиращите нива на CCK се наблюдава на седмица 10. Останалите хормони не се влияят от PI2. На 10-та седмица субектите от група PI2 показват по-висока ситост и намалено желание за ядене в сравнение с плацебо. По време на продължителността на проучването PI2 показва значително влияние върху оценките на апетита преди обяд, един час преди вечеря и точно преди вечеря.

Заключение

PI2 повишава циркулиращите плазмени нива на CCK по време на диетичната интервенция. По същия начин, PI2 модулира усещането за апетит от седмица 4 до 20. Проучването демонстрира, че PI2 може да модулира ключов сигнал за ситост.

Въведение

Стомашно-чревните пептидни хормони като лептин, грелин, холецистокинин (CCK) или глюкагоноподобен пептид 1 (GLP-1) оказват влияние върху биохимичните процеси, контролиращи глада и ситостта и следователно имат терапевтична стойност при състояния като затлъстяване. орално доставени, пептидите не са ефективни, тъй като се разграждат от ензимите в стомашно-чревния тракт. Това ензимно разграждане на хормоните може да бъде забавено от протеазни инхибитори (PIs) от растения.3,4 Доказано е, че естественият протеин в картофите, протеазният инхибитор II (PI2), инхибира сериновите протеази като трипсин и химотрипсин, като по този начин засилва ензимната активност

В стомашно-чревния тракт CCK се синтезира в ендокринни и невронални клетки в отговор на интралуминални стимули, свързани с поглъщане на хранене.7 Високи нива на циркулиращ CCK намаляват приема на храна при хората.8 Съобщава се, че чрез използването на PI2 като добавка в храната нивата на CCK се повишават и приемът на калории при следващото хранене се намалява

По време на хранене, CCK-освобождаващият пептид (CCK-FP) се секретира в чревния лумен. Инхибиторът на протеиназата сега кара CCK-FP да се разгражда със закъснение. CCK-FP стимулира освобождаването на CCK от ендокринните клетки в тънките черва и по този начин увеличава концентрацията на CCK.9 Инхибирането на активността на луминалния трипсин и директното стимулиране на секрецията на CCK намалява консумацията на храна.10–12

Въпреки това, по-нататъшните клинични проучвания при хора с PI2 като предполагаем функционален агент за контрол на апетита показват различни резултати. В отговор на приема на PI2 се съобщава за намален енергиен прием, за 3,4 намалени субективни нива на апетит9,13,14 и повишени нива на CCK3,13,15,16. Напротив, Петерс и др. Не откриват ефикасност по отношение на субективните мерки за апетит, енергиен прием или концентрация на CCK17.

При затлъстяване и след намаляване на теглото има променени хормони на червата и мастната тъкан и промените са свързани с нарушения в оста на червата и мозъка. 18,19 Що се отнася до усещанията за апетит, предишни проучвания показват различни резултати от ефектите от загубата на тегло, със самоотчитане възприятията за глад и апетит се увеличават или като цяло намаляват.20,21

За по-задълбочена представа за потенциала на PI2 (150 mg), изследването изследва ефекта на PI2 върху мерките за апетит при лица с наднормено тегло и затлъстяване по време на 20-седмична диета. За да се изследва влиянието на PI2 върху стомашно-чревните хормони CCK, GLP-1, грелин, инсулин и лептин, тестовите ястия бяха взети в началото и след 10 седмици.

Предмети и методи

Субекти

Бележки: Стойностите са средни стойности ± SD, статистически не е имало разлики между групата PI2 и групата плацебо.

Протокол за изследване

Изследването е бъдещо, рандомизирано, двойно-сляпо, плацебо-контролирано проучване за паралелно сравнение в продължение на 20 седмици, което е одобрено от Комитета по етика на Университета в Улм. Всички участници са дали писмено информирано съгласие преди началото на проучването. Това изпитание беше проведено в съответствие с Декларацията от Хелзинки. Съотношението на тестваното съединение към плацебо контрола беше 3: 1 с общ брой 52 включвания, при което изследваните субекти бяха рандомизирани чрез компютърно генериран код. Диетата за намаляване на теглото включва три основни хранения и всеки субект е инструктиран да приема по една капсула с 150 mg PI2 или плацебо (микрокристална целулоза) един час преди обяд и един час преди вечеря всеки ден с чаша вода.

При посещение за скрининг енергийните нужди на субектите бяха измерени чрез анализ на биоелектричния импеданс (BIA, Body Cell Analyzer, Biodynamics, BIA 450, Сиатъл, САЩ). Диетолог е инструктирал всеки пациент как да приготвя ястия според индивидуалните нужди, с 500 kcal по-малко дневно за периода на отслабване от 20 седмици. Диетата е богата на протеини с 30 E% протеин, 40-45 E% въглехидрати и 25-30 E% мазнини. Закуската беше търговски формулен шейк (F1, Herbalife Nutrition, Германия), обядът и вечерята се състоеха от конвенционална храна. Няма съобщения за неблагоприятни ефекти върху диетата или изследваното съединение PI2 от нито един от пациентите.

Субектите попълваха тридневни диетични дневници (два делнични дни, един уикенд ден) през седмици 0, 4, 9, 14 и 19. Самоотчитаните документи за храна бяха проверени и анализирани от регистриран диетолог, ослепен за проучването.

Антропометрия

Субектите пристигнаха в изследователското съоръжение в 08.00 ч. След пост през нощта. В началото бе измерено телесното тегло в бельото, след 5, 10 и 20 седмици по калибрирана скала с точност 0,1 kg. В началото на проучването височината на изправяне на всеки участник беше измерена с точност от 0,5 cm. Обиколката на талията се измерва ежемесечно с неразтеглива лента, като участниците са в изправено положение и се правят измервания по средата между долната част на гръдния кош и гребена на илиака с точност до 0,5 cm. За измерване на сагиталния диаметър пациентите са лежали в легнало положение и е използван шублер по средата между долната част на гръдния кош и илиачния гребен с точност до 0,1 cm. След 10 минути почивка кръвното налягане в лявата ръка се измерва с автоматичен апарат за измерване на кръвното налягане (Colin Corp, 2007–1 Hayashi, град Комаки, Япония).

Биохимични определяния

С цел проследяване на здравословното състояние и физиологичната форма на изследванията на кръвните проби на участниците в изследването са взети в началото, след 10 и след 20 седмици чрез пункция на повърхностна вена на ръката и измервания на инсулин, кръвна глюкоза, гликиран хемоглобин А1с (HbA1c), триглицериди (TG), холестерол, HDL-холестерол, аспартат-аминотрансфераза (AST), аланин-аминотрансфераза (ALT), алкална фосфатаза (ALP), гама-глутамилтрансфераза (GGT), креатинин и азот на уреята в кръвта се извършват с рутинни методи ( Автоматични анализатори Roche Cobas) в Института по клинична химия на Университетската болница Улм.

Инсулиновата резистентност (IR) се определя при оценка на модела на хомеостазата (HOMA-IR), която се изчислява съгласно следната формула: инсулин на гладно (µU/ml) x глюкоза на гладно (mmol/L)/405 (25). IR се определя като най-високия квантил на HOMA резултат (≥2,0), съгласно предишните проучвания.

Измервания на плазмен хормон и процедура за тестово хранене

За анализ на хода на хормоналните промени, които подлежат на приемане на храна, участниците останаха 5 часа в изследователското съоръжение за хранене в началото на проучването и след 10 седмици за измерване на нивата на хормоните след тестово хранене. След гладуване за една нощ в продължение на ≥12 часа се поставя интравенозна канюла и се взема кръв при −60, 0 (последвано от прием на храна) и 5, 10, 15, 30, 60, 90, 120 и 180 минути след поглъщането на теста хранене. Венозна кръв (7 ml) се събира в Lavendar Vacutainer EDTA-епруветки, предварително кодирани с апротинин (500 KIU/ml кръв; Sigma-Aldrich Chemistry, Steinheim, Германия). Всяка проба беше внимателно обърната и държана на лед. В рамките на 1 h след събирането, пробите се центрофугират в продължение на 15 минути при 3000 g. Плазмата се събира и съхранява при -80 ° С до по-нататъшен анализ. Всички проби от всеки индивид бяха измерени в един и същ анализ.

Антропометрични мерки и биохимични данни след диетична намеса

Таблица 2

Промени в антропометричните мерки, телесния състав и биохимичните характеристики според групата PI2 (PI2) или контролната група (CG) след 20 седмици на диетична намеса

Седмица 01020p
Телесно тегло (кг)PI284,8 ± 13,680,2 ± 12,779,2 ± 12,4 Таблица 2). Що се отнася до кръвното налягане, диетичната интервенция показва само значително по-нисък ефект върху систолното кръвно налягане в групата PI2 (p Таблица 2).

Диетичен прием

Средно 78% от всички субекти са доставили оценяващи записи за храни. По време на скрининговите посещения само 60% от диетичните записи бяха анализируеми, тъй като те съдържаха частично ненадеждни данни (очевидно недостатъчно докладване за приема на храна), информацията за порциите беше неправилна или дневникът не беше върнат.

Делът на записите, които са подходящи за анализ, нараства постепенно до 83% до края на проучването (Таблица 3).

Таблица 3

Енергия (kcal) и прием на макроелементи (%) от наличните диетични дневници от PI2 и контролна група (CG) по време на учебния курс