въглехидрати

  • Субекти
  • Обобщение
  • Предистория/цели:
  • Предмети/методи:
  • Резултати:
  • Заключения:
  • Въведение
  • Предмети и методи
  • Протокол за изследване
  • Диетична намеса
  • Оценка на метаболитната гъвкавост.
  • Оценка на телесния състав.
  • статистически анализ
  • Резултати
  • Промени в телесното тегло и мастната маса с ограничаване на калориите и обратна връзка
  • Влияние на диетата върху окисляването на субстрата по време на подхранване
  • Връзка между промените в окисляването на субстрата и възстановяването на мастната маса по време на подхранването
  • Дискусия
  • Влияние на диетата върху промените в окисляването на субстрата по време на подхранването
  • Влияние на промените в окисляването на субстрата върху възстановяването на телесното тегло и мастната маса по време на повторното хранене
  • Силни страни и ограничения на изследването.
  • Завършеност
  • Допълнителна информация
  • Word документи
  • Допълнителна таблица 1

Субекти

Обобщение

Предистория/цели:

Тъй като както гликемичният индекс (GI), така и съдържанието на въглехидрати в диетата повишават нивата на инсулин и следователно могат да повлияят на окисляването на мазнините, предположихме, че храненето с диета с нисък GI и умерени въглехидрати улеснява поддържането на теглото.

Предмети/методи:

Здрави мъже (n = 32, възраст 26,0 ± 3,9 години; ИТМ 23,4 ± 2,0 kg/m 2), следват 1 седмица контролирано преяждане, 3 седмици калорично ограничение и 2 седмици хиперкалорично хранене (+50, −50 и + 50% енергийни нужди) с нисък спрямо висок GI (41 срещу 74) и умерен спрямо висок прием на СНО (50% срещу 65% енергия). Измерихме адаптацията на окисляване на макронутриенти на гладно и способността да потискаме окисляването на мазнини по време на орален тест за толерантност към глюкоза. Промените в мастната маса са измерени чрез количествено ядрено-магнитен резонанс.

Резултати:

По време на прехранването участниците качват 1,9 ± 1,2 кг телесно тегло, последвано от загуба на тегло от -6,3 ± 0,6 кг и възстановяване на теглото от 2,8 ± 1,0 кг. Субектите с 65% CHO са натрупали повече телесно тегло в сравнение с 50% CHO диета (P 1, 2 Според този подход несъответствието между приема на макронутриенти и окисляването може да доведе до натрупване или изчерпване на запасите от макронутриенти в организма и съответните промени в тялото състав, дори енергийният баланс да остане непроменен.

Окисляването на субстрата се отразява в дихателния коефициент (RQ). Високото гладно RQ отговаря на окисляването с ниско съдържание на мазнини и е свързано с по-голямо бъдещо наддаване на тегло 4, 5 и съхранение на мазнини. 6 В допълнение, 24-часовият избор на гориво, измерен в калорична камера, предсказва дългосрочен успех в поддържането на тегло след индуцирана от диетата загуба на тегло. 7 В допълнение към RQ, доставката на гориво може да се характеризира с метаболитна гъвкавост, способността да се приспособи окисляването на макронутриенти към наличността на макроелементи. 8

Физиологичните детерминанти на метаболитната гъвкавост включват инсулинова чувствителност (повишена метаболитна гъвкавост при индивиди, чувствителни към инсулин), енергиен баланс и състав на макроелементи в диетата. Високият прием на енергия води до повишено окисляване на въглехидратите, докато гладуването води до повишено окисление на мазнините. 10 Окисляването на въглехидрати се увеличава с приема на въглехидрати. 3 Освен това е доказано, че гликемичният индекс (GI) влияе върху метаболитната гъвкавост 11 и съхранението на мазнини при гризачи. 12 Въпреки това изследванията върху хора остават противоречиви, като някои автори описват въздействието на GI върху окисляването на субстрата 13, докато други не успяват да покажат ефект 14 (за преглед вж. Díaz et al. 15). Недвусмислените доказателства при хора могат да се обяснят с факта, че повечето предишни проучвания са били проведени с енергиен баланс или по време на загуба на тегло (ефектът от ограничаването на калориите може да отмени какъвто и да е ефект на GI), а някои изследвания са изследвали лица с наднормено тегло и затлъстяване, които може да имат са били резистентни към инсулин. .

След отслабване настъпват метаболитни и невроендокринни адаптации, които правят тази фаза уязвима за възстановяване на теглото. 16,17 Следователно, по-голямата метаболитна гъвкавост (измерена като увеличаване на RQ от гладно до хранене) след намаляване на теглото улесни възстановяването на теглото при плъхове. 18 В този контекст диетата с нисък ГИ може да бъде от полза за поддържане на ниско тегло, тъй като допринася за по-ниска секреция на инсулин и следователно за по-ниско увеличение на окисляването на СНО за сметка на окисляването на мазнините. Първите доказателства за тази идея идват от проучването на Diogenes, което показва по-добро поддържане на загуба на тегло при диета с нисък GI и висок протеин. 19 Известно е обаче, че GI влияе върху регулирането на апетита 20 и ефектът от диетата с нисък GI върху поддържането на теглото може да се дължи на по-ниския енергиен прием, а не на повишеното окисление на мазнините. Следователно ефектът на GI върху разпределението на горивото и състава на тялото по време на възстановяването на теглото остава неясен и трябва да се изследва при условия на контролиран енергиен прием.

В проучване за хранителна интервенция при здрави мъже без наднормено тегло, ние предизвикахме цикъл на тегло (наддаване на тегло, последвано от отслабване и възстановяване). Ефектите на GI и CHO върху промените в инсулиновата чувствителност с нарушения в енергийния баланс бяха публикувани преди това. 21, 22 Целта на настоящата работа е да се изследва (i) връзката между съдържанието на GI и CHO в диетата и метаболитната гъвкавост по време на възстановяване на теглото и (ii) връзката между метаболитната гъвкавост и разделението на промените в теглото. Ние предположихме, че контролираното хранене с нисък GI и умерена CHO диета би допринесло за по-висока зависимост на гладно и след хранене от окисляването на мазнините и следователно за по-ниско възстановяване на теглото и мастната маса в сравнение с диета с висок GI, високо CHO.

Предмети и методи

Тридесет и двама мъже на възраст между 20 и 37 години бяха наети чрез известия и пощенски списъци в университета в Кил между февруари 2010 г. и септември 2012 г. ИТМ варираше от 20,7 kg/m 2 до 29,3 kg/m 2. Критериите за изключване бяха тютюнопушенето, хроничните заболявания, редовната употреба на лекарства, загуба на тегло> 5 кг през последните 3 години и хранителни алергии или непоносимост. Вегетарианците и професионалните спортисти също бяха изключени. Всички субекти са имали нормална инсулинова чувствителност, проверена чрез хиперинсулинемична евгликемична скоба. 21 Протоколът за изследване е одобрен от комисията по етика на Медицинския факултет на Christian-Albrechts-University of Kiel, Кил, Германия. Всички участници са дали писмено информирано съгласие преди участие.

Протокол за изследване

Схематично резюме на протокола от изследването. 65% CHO, диета с високо съдържание на въглехидрати; 50% CHO, умерена въглехидратна диета; GI, гликемичен индекс; Т0, базова линия; Т1, край на наддуването; Т2, край на калоричното ограничение; T3, край на обратната връзка.

Изображение в пълен размер

Периодът на прехранване се използва за ограничаване на загубата на телесно тегло при мъже с нормално тегло по време на ограничаване на калориите и за постигане на еднакви референтни условия за състава на макроелементите за период от една седмица. Доказано е, че една седмица е достатъчна, за да съобрази окисляването на макронутриентите с енергията и съдържанието на макроелементи в диетата. 2. 3

Непротеиновият коефициент на гладно (NPRQ на гладно) се оценява след прехранване, ограничаване на калориите и повторно хранене. Оценката на RQ iAUC-OGTT е извършена на изходно ниво, след ограничаване на калориите и след повторно хранене.

Диетична намеса

Енергийният прием се увеличава с + 50% от енергийната потребност по време на прехранване и хранене (среден енергиен прием 17,0 ± 1,9 MJ/ден (4059 ± 452 kcal/ден)) и намалява с -50% по време на ограничаване на калориите (среден енергиен прием 5,7 ± 0.6MJ/ден (1353 ± 154 kcal/ден)). Индивидуалните енергийни нужди бяха изчислени чрез умножаване на енергийните разходи в покой (оценени чрез индиректна калориметрия) по ниво на физическа активност в заседнал вид от 1,4. Физическата активност беше ограничена до

5000 стъпки на ден и непрекъснато се наблюдава от крачкомер (Omron Walking Style, OMRON Medizintechnik GmbH, Манхайм, Германия). По време на интервенционния период участниците са престоявали в отдела от 0800 часа до 1700 часа. Всички храни и напитки бяха осигурени, а приемът на храна беше контролиран от квалифициран диетолог. По време на прехранването участниците са получавали нормални смесени ястия. По време на ограничаването на калориите и повторното хранене, 50% от енергийния прием се осигурява от смесени ястия и леки закуски с нисък или висок GI, а останалите 50% от диети InsuLean pur или InsuLean creme (висок GI) (съгласно IG) ( InsuLean GmbH & Co. KG, Есен, Германия). ГИ на диетата се изчислява съгласно насоките на СЗО/ФАО. 24 GI са взети за отделни храни от Foster-Powell et al. Гликемичното натоварване (GL) се изчислява като сбор от GL на всеки хранителен продукт (GL храна = GI храна × CHO храна (g)/100). Подробна информация за приема на хранителни вещества е предоставена в Допълнителен материал.

Както беше съобщено по-рано, 21 интерстициална глюкоза е била по-висока с HGI в сравнение с LGI и по-висока с 65% CHO в сравнение с 50% CHO диета, докато еднодневната глюкоза в кръвта не се е различавала между 50% групите. CHO-HGI и 65% CHO -LGI.

Оценка на метаболитната гъвкавост.

V̇O 2 и V̇CO2 са измервани непрекъснато чрез индиректна калориметрия с отворен кръг сутрин след бърза нощ (Vmax Spectra 29n Ventilated Hood System, Sensor Medics, Viasys Healthcare, Bilthoven, Холандия; Quark RMR, Cosmed, Рим, Италия). Измерванията бяха направени през

За изчисления са използвани 30 минути и само периоди в стационарно състояние. Промяната в окисляването на субстрата се измерва като:

Повишено NPRQ гладуване по време на фазата на хранене

Повишаване на RQ от гладуване по време на орален тест за толерантност към глюкоза (RQ iAUC-OGTT)

NPRQ на гладно (RQ, коригиран за екскреция на азот) и следователно количеството въглехидрати, протеини и окисляване на мазнините са изчислени съгласно Jéquier et al. 26 NPRQ на гладно е осреднено от три отделни измервания в последователни дни. Екскрецията на N в 24 часа подкиселена урина се оценява след съхранение при -40 ° C чрез хемилуминесценция в газова фаза (хемилуминесцентна азотна система, модел 703C, Antek Instruments, Хюстън, Тексас, САЩ). Предполага се, че N загубите през изпражненията и кожата са + 2,5 g N. RQ iAUC-OGTT се оценява сутрин по време на стандартния OGTT. След 30-минутно измерване на гладно, обменът на газ се измерва 30-60 минути, 90-120 минути и 150-180 минути след приема на 75 г глюкоза. RQ iAUC-OGTT се изчислява като инкрементална площ под RQ кривата, като се използва трапецовидното правило.

Оценка на телесния състав.

Височината беше измерена с точност до 0,5 cm, използвайки стадиометър. Телесното тегло беше измерено с точност до 0,1 kg на калибрирана електронна везна (seca 285, seca GmbH & Co. KG, Хамбург, Германия). Мастната маса се определя чрез количествено ядрено-магнитен резонанс (ECOMRI-AH, Echo Medical Systems, Хюстън, Тексас, САЩ). 27

статистически анализ

Промени в метаболитната гъвкавост след хранене според диетичната интервенция. Разлика между 65% CHO и 50% CHO група в RQ iAUC-OGTT в края на ограничаването на калориите и повторното хранене (t-тест за независими проби), както и промяна в RQ iAUC-OGTT с обратна връзка (анализ на дисперсията на повтарящите се мерки ); *** Р

Връзка между метаболитната гъвкавост и промените в телесния състав по време на хранене. ( да се ) Корелация между ΔNPRQ на гладно (ΔT3 - T2) и възстановяване на мастната маса. ( б ) Корелация между ΔNPRQ на гладно (ΔT3 - T2) и възстановяването на телесното тегло. Коефициент на корелация на Пиърсън.

Изображение в пълен размер

Дискусия

Повишаването на теглото често се наблюдава след индуцирана от диетата загуба на тегло 28, а диетата с нисък GI е една от предложените стратегии за улесняване поддържането на теглото. 19 Настоящото проучване показва, че по време на контролирано хранене след загуба на тегло, диета с висок GI 65% CHO води до нарушено окисляване на базалната мазнина. В групата с 65% CHO окисляването на мазнините на гладно е свързано с намалена инсулинова чувствителност. Постпрандиалната метаболитна гъвкавост не е била повлияна от 50% CHO повторно хранене, но е била ясно засегната от 65% CHO диета. Възстановяването на телесно тегло е по-голямо в групата с 65% CHO-HGI и възстановяването на мастната маса е свързано с променено окисление на мазнините на гладно при всички пациенти и с ефективно потискане на оксидацията на мазнини след хранене с прием на 50% CHO.

Влияние на диетата върху промените в окисляването на субстрата по време на подхранването

Предишни проучвания, изследващи връзката между дела на хранителните макронутриенти и избора на гориво, показват, че диетата с високо съдържание на въглехидрати (60% от калориите от въглехидрати) води до увеличаване на RQ на гладно в сравнение с диета с умерени въглехидрати (45% от калориите от въглехидрати) ). 3 RQ гладуването е важен предиктор за постпрандиалната метаболитна гъвкавост, тъй като способността за увеличаване на RQ в постпрандиално състояние поради стимулиране на инсулин и глюкоза е ограничена от високо RQ гладуване. 29 По този начин, драстичното увеличаване на RQ след хранене при хранене с 65% CHO диета се дължи на високо RQ гладуване и разкрива ограничението на концепцията за метаболитна гъвкавост след хранене, което може да се тълкува само когато се разглежда RQ гладуването.

Влияние на промените в окисляването на субстрата върху възстановяването на телесното тегло и мастната маса по време на повторното хранене

Силни страни и ограничения на изследването.

Завършеност

Настоящото проучване показа, че съдържанието на GI и CHO в диетата влияе върху окисляването на субстрата и следователно възвръща телесното тегло по време на фазата на хранене на цикъла на теглото при здрави мъже. Поради това може да се препоръча диета с ниско гликемично натоварване и умерено съдържание на СНО за поддържане на теглото след отслабване.