Négy hipokalorikus étrend hatása, amelyek különböző szintű szacharózt vagy magas fruktóztartalmú kukoricát tartalmaznak

Joshua Lowndes

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

Diana Kawiecki

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

Sabrina Pardo

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

Von Nguyen

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

Kathleen J Melanson

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, USA

James M Rippe

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

Absztrakt

Háttér

Az élelmiszer-ipari termékek szacharózának HFCS-re történő cseréjét közegészségügyi kérdésként az elhízás kialakulásában játszották szerepet. A vizsgálat célja négy, egyformán hipokalorikus étrend hatásának vizsgálata volt, amelyek különböző szintű szacharózt vagy magas fruktóztartalmú kukoricaszirupot (HFCS) tartalmaznak.

Mód

Ez egy randomizált, prospektív, kettős vak vizsgálat volt, a túlsúlyos/elhízott résztvevők testalkatát és vérkémiáját mérték a hipokalorikus étrendet követő 12 hét befejezése előtt és után. A hipokalorikus étrendeknél elért átlagos kalóriadeficit 309 kcal volt.

Eredmények

Csökkenést figyeltek meg az adipozitás minden mértékében, beleértve a testtömeget, a BMI-t, a testzsír% -ot, a derék kerületét és a zsírtömeget mind a négy hipokalor csoport esetében, valamint a testtömeg, a BMI és a derékkörfogat csökkenését.

Következtetések

Hasonló súlycsökkenés és adipozitási indexek figyelhetők meg, ha a túlsúlyos vagy elhízott személyeket hipokalorikus étrenddel táplálják, amely szacharózt vagy magas fruktóztartalmú kukoricaszirupot tartalmaz, amelyet általában az Egyesült Államok felnőttek fogyasztanak.

Bevezetés

Az elmúlt 30 év során a hozzáadott cukrok fogyasztása nőtt [1-3]. Bár ez csak az energiafogyasztás növekedésének csak kis százalékát képviseli, ez néhány kutatót arra késztetett, hogy kapcsolatot teremtsen a hozzáadott cukrok, valamint a súlygyarapodás és az elhízás között [4-9]. Az American Heart Association (AHA) nemrégiben kiadott egy tudományos nyilatkozatot, amely a hozzáadott cukrok fogyasztásának jelentős korlátozását javasolja, és azt sugallja, hogy a felnőtt férfiak és nők napi fogyasztása nem haladhatja meg a 150, illetve a 100 kalóriát [10]. Ezeket a korlátozásokat, amelyek alacsonyabbak, mint a felnőttek által jelenleg fogyasztott hozzáadott cukor szintje, az elhízás és a szív- és érrendszeri betegségek terheinek csökkentésének lehetséges módjaként fogalmazták meg.

Az évek során az elhízás számos lehetséges oka felmerült, ideértve a megnövekedett szénhidrátfogyasztást [11] és legutóbb a magas fruktóztartalmú kukoricaszirup (HFCS) fokozott fogyasztását [4]. Néhány állatkísérlet különösen a hozzáadott cukrok és különösen a HFCS fogyasztását hozta összefüggésben a súlygyarapodással és az elhízással [12–14], bár ezeket a tanulmányokat kritizálták azért, mert a hozzáadott cukrok mennyisége meghaladja az az emberi étrend. Az energiaszabályozás összetettségére való tekintettel nem valószínű, hogy az étrend egyetlen, egyetlen összetevője elhízást okozna. Mindazonáltal számos mítosz fennáll ezen a területen, és akkor kap vontatást, amikor olyan rangos tudományos szervezetek, mint az Amerikai Szívszövetség (10) javasolják az étrend egy meghatározott összetevőjének korlátozását.

Az egészséges fogyásról szóló nemzeti ajánlások olyan stratégiákra összpontosítanak, amelyek mind az általános kalóriakorlátozást, mind a megnövekedett fizikai aktivitást magukban foglalják [15]. Azonban kevesen követik ezeket az irányelveket az étrendi korlátozás és a fokozott fizikai aktivitás beépítésével [16]. Több tanulmány kimutatta, hogy az egyformán hipokalorikus étrend hasonló súlycsökkenést eredményez, függetlenül ezen étrendek tápanyag-összetételétől [17-19]. Hogy az étrend makrotápanyag-tartalma befolyásolja-e a fogyást, továbbra is vita és vita tárgya marad [20–23]. Úgy tűnik, hogy a kritikus szempont a hipokalorikus étrend betartása [14].

Sok olyan tanulmány, amely összefüggéseket javasol a hozzáadott cukor és a szív- és érrendszeri betegségek, a cukorbetegség vagy más anyagcsere-állapotok között, olyan kísérleteken alapul, amelyek a tiszta fruktózt és a tiszta glükózt összehasonlító modellt alkalmazzák [24–26], amelyek egyikét sem szokták fogyasztani az emberi étrendben [ 27], vagy epidemiológiai vizsgálatokon, amelyek asszociációkat hoznak létre, de nem okoznak okokat és következményeket [7-9,28,29]. Nagyon kevés prospektív adat áll rendelkezésre a szacharóz vagy a HFCS (a diéta két legnagyobb fruktózforrása) hatásainak feltérképezéséről, valamint a testtömegre és a testösszetételre gyakorolt hatásuk összehasonlításáról.

Azt állították, hogy mind a szacharóz, mind a HFCS fruktóz-része különösen aggasztó az étvágyra gyakorolt lehetséges hatások és az azt követő súlygyarapodás szempontjából [4,5,29]. Ez az érv azt állítja, hogy a máj metabolizmusában a fruktóz és a glükóz különbségei hozzájárulhatnak a megnövekedett kalóriafogyasztáshoz, mivel a rövid távú energiát szabályozó hormonokra különböző hatások vannak. Különösen azok a tanulmányok, amelyek a tiszta fruktózként elfogyasztott összes kalória 20% -ának vagy 25% -ának modelljét alkalmazzák, összehasonlítva a tiszta glükózból elfogyasztott hasonló kalóriákkal, azt sugallják, hogy az inzulin, a leptin és a ghrelin reakcióinak különbségei olyan körülményeket teremtenek, ahol fokozott kalóriafogyasztás fordulhat elő. a fruktóz bevitele után, de nem glükóz [24-26]. Különösen az, hogy ezekben a vizsgálatokban a fruktóz nem tudta stimulálni az inzulintermelést, a későbbi leptintermeléssel és a ghrelin elnyomásával, metabolikus helyzetre utalt, ahol fokozott étvágy és későbbi súlygyarapodás léphet fel.

Egyes kutatók azzal érveltek, hogy a cukorfogyasztás növekedése hozzájárulhat a túlsúly és az elhízás növekedéséhez. Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Gazdasági Kutató Szolgálatának 1970 és 2008 közötti adatai azonban azt mutatták, hogy a cukorbevitel növekedése az elmúlt 4 évtizedben az energiafogyasztás teljes növekedésének csak kis százaléka volt. A fogyasztásra kapható cukrok és kalóriatartalmú édesítőszerek átlagosan napi 58 kalóriával (400-ról 458 kalóriára) nőttek [30], míg az Egyesült Államokban az egyének számára elérhető összes kalória napi 515 kilokalóriát, valamivel több mint 2100 kalóriáról, alig kevesebbre növelte. 2700 kalória [30]. Így az édesítőszerek növekedése az amerikai élelmiszer-ellátás egyének kalória növekedésének körülbelül 11% -át tette ki.

Ezekkel a megfontolásokkal háttérként a jelenlegi tanulmány annak feltárására irányult, hogy két különböző mennyiségű szacharóz vagy HFCS, ha a jelenlegi népesség szintjén fogyasztjuk (a kalóriák 10% -a vagy 20% -a fruktózként, ami a 25. és 50. percentilis populáció fruktózát képviseli). a beviteli szintek) káros hatással vannak a fogyás vagy a testösszetétel megváltoztatásának képességére, ha vegyes tápanyagtartalmú, hipokalorikus étrend részeként fogyasztják őket. Tudomásunk szerint ez az első prospektív tanulmány, amely megvizsgálja a hozzáadott cukrok hatását a túlsúlyos vagy elhízott egyénekre, akik megpróbálják lefogyni, ha a cukrokat a felnőtt lakosságra jellemző szinten fogyasztják hipokalorikus, korlátozott energiájú étrend és szerény fizikai tevékenységek.

Módszerek és eljárások

Ez a vizsgálat egy 12 hetes, randomizált, prospektív, kettős vak vizsgálat volt, amelyben 247 25–60 év közötti túlsúlyos/elhízott személy vett részt, két helyszínen, Orlandóban, Floridában. Az alkalmazottak és az alanyok megvakultak, hogy a vizsgálat résztvevői fogyasztanak-e HFCS-t vagy szacharózt. A személyzet tagjai azonban tisztában voltak azzal, hogy az alanyok a kalóriák 10 vagy 20% -át fogyasztják-e hozzáadott cukorként, mivel ezekre az információkra a hipokalorikus étrend többi részének felírásához volt szükség. Az alanyokat privát tanácsadó helyiségekben tanulták egyéni foglalkozásokon, hogy elkerüljék annak lehetőségét, hogy az alanyok más csoportok tantárgyaival beszéljenek. Mindkét helyszínt ugyanaz a kutatócsoport felügyelte és azonos protokollokat követtek. Megvizsgáltuk a szacharóz vagy a HFCS fogyasztásának hatását a lakosság 25. vagy 50. százalékos fruktóz-fogyasztási szintjén (az összes kalória 10% -ának vagy 20% -ának), mint vegyes tápanyagtartalmú, hipokalorikus étkezési tervek összetétele szabadon élő környezetben. A tanulmányt az egyik helyszínre a Nyugati Intézményi Felülvizsgálati Testület, a másikra a Közép-Floridai Egyetem Intézményi Felülvizsgálati Testülete hagyta jóvá. Valamennyi személy aláírta a tájékozott beleegyezési űrlapokat.

A 25–60 év közötti férfiak és nők testtömeg-indexe (BMI) 27,0-35,0 volt. A kizárások közé tartozott a jelenlegi beiratkozás bármely kereskedelmi fogyókúrás programba, vényköteles gyógyszerek vagy fogyáskiegészítők, vagy több mint öt font súlycsökkenés az elmúlt három hónapban. Olyan személyek, akiknek kórtörténetében olyan ortopédiai korlátok állnak fenn, amelyek akadályozhatják az előírt testmozgás teljesülését, szívbetegségek története, súlyos műtétek története az elmúlt három hónapban, klinikailag diagnosztizált étkezési rendellenességek vagy bármilyen gyomor-bélrendszeri rendellenesség, diétás korlátozások vagy bármilyen allergia az étrend egyik összetevőjét, vagy amelyek korlátoznák a vizsgálat étrendi követelményeinek való megfelelés képességét, mind kizárták. A fizikai aktivitást napi fizikai aktivitási naplók felhasználásával mértük, amelyeket testedzéses fiziológusok vagy táplálkozási szakemberek hetente felülvizsgáltak. Ugyancsak kizárták a cigarettázást vagy a dohánytermékek használatát, vagy a heti 14 alkoholtartalmú ital fogyasztását.

Az érdeklődő személyeket kezdetben telefonon átvilágították, hogy meghatározzák a jogosultságot az ön által bejelentett adatok alapján. Szabványosított szűrési űrlapot és telefonos szkriptet fejlesztettek ki annak biztosítására, hogy az egyéneket következetes módon ellenőrizzék. Az ön által közölt adatokat, beleértve a testmagasságot és a testtömeget, az első klinikai látogatás során igazolták. Az éhomi vérmintákat is kaptuk glükóz, inzulin, lipidek és C-reaktív fehérje (CRP) tesztelésére.

Minden alany egy héttel később elvégzett egy második szűrővizsgálatot. A látogatás során a kutató dietetikusok a táplálékadat-rendszer kutatási (NDS-R) szoftver segítségével (Minnesotai Egyetem, Minneapolis, Minnesota, USA) egy teljes háromnapos táplálékrekord elemzésével értékelték a résztvevők táplálékfelvételét. A testösszetételt kettős röntgenabszorpciós módszerrel (General Electric i-DXA) határoztuk meg. Ezt a felszerelést és módszertant neves kutató laboratóriumok széles körben validálták sokféle tesztalanyban [33-35]. A teljes sovány tömeget, a zsír és a törzszsír százalékát a DXA Scan határozta meg. Minden nősténynek negatív szérum terhességi tesztet kellett elvégeznie a DXA-vizsgálat előtt. A testtömeg, a derékbőség és a testösszetétel ismételt mérését 12 hét után végezték el. Ekkor újabb éhomi vérmintát is nyertünk. Az összes koleszterinmintát egy tanúsított, kutatáson alapuló laboratóriumba küldték, amelynek hibaaránya kevesebb, mint 1%.

A két minősítő látogatás befejezése után az egyéneket véletlenszerűen felosztották az öt csoport egyikébe. Valamennyi csoport tartalmazott fitnesz gyalogos programot. A testedzés fiziológusai heti rendszerességgel tanácsot adtak minden alanynak. A négy beavatkozási csoport összes alanyát megvakították a csoportos feladatoktól. Egy kontrollcsoport (csak testmozgás) nem változtatta meg szokásos étrendjét, és ezt a csoportot eukalorikusnak tekintették. A következő csoportos feladatokat végeztük el. 1. CSOPORT (HFCS 10%): édesítőszer az összes kalória 10% -ánál (az amerikai fruktóz bevitelének 25. százaléka), amelyet magas fruktóztartalmú kukoricaszirupból adnak, plusz testmozgás. 2. CSOPORT (HFCS 20%): A HFCS-en keresztül biztosított összes kalória (az amerikai fruktóz-bevitel 50. százaléka) 20% -a, plusz testmozgás. 3. CSOPORT (Suc 10%): Az összes kalória 10% -a (az amerikai fruktóz bevitel 25. százaléka) szacharózból, plusz testmozgás. 4. CSOPORT (Suc 20%): A szacharózból származó összes kalória 20% -a (az Egyesült Államok fruktóz-bevitelének 50. százaléka), plusz testmozgás. 5. CSOPORT (EO): kontrollcsoport, szokásos (eukalórikus) étrend, plusz testmozgás. Az összes édesítőszert 1% -os, alacsony zsírtartalmú tejben szállítottuk (Tetra Pak, Denton, Texas).

Mind a négy hipokalorikus étrend (1–4. Csoport) individualizált kalóriaszinteken alapult, a Mifflin-St Jeor-számítást alkalmazva a REE (aktivitási faktorral) mínusz 500 kilokalóriával (2093 KJ). A vizsgálati személyzet HFCS-t vagy szacharóztermékeket szolgáltatott az alanyoknak heti rendszerességgel, a kalóriaszintjüknek megfelelő mennyiségben. Mind a négy hipokalorikus csoport teljes étkezési terve az American Diabetes Association (ADA) cserelistáján alapult, és 50–55% szénhidrát, 15–20% fehérje és 25–30% zsírtartalom között mozgott. Ezek az étrendi tervek az Amerikai Diabetes Szövetség csereprogramjait használták fel hasonló fruktóztartalommal, így mind a négy intervenciós csoport résztvevőinek összehasonlítható mennyiségű fruktózt írtak elő a beavatkozások által biztosított cukroktól eltérő forrásokból.

A mind a négy hipokalorikus csoportba tartozó alanyokat a regisztrált dietetikusok gondosan tanácsolták a diéta kezdetén és azt követően hetente. Menüjavaslatok és receptek minden önkéntes rendelkezésére álltak. Ennek az volt a célja, hogy csökkentse az étrendbe bevitt ételek unalmát, és hasznos útmutatást adjon az alanyoknak. Fogyókúrás ellenőrzőlistákat használtak az alanyok, így minden nap figyelemmel kísérhették az összes étel és ital megfelelő fogyasztását. Hangsúlyozták az adagok méretére és az ételízesítőkre való odafigyelést. A betartás elősegítése érdekében az étkezési tervben szereplő ételek azok voltak, amelyek megfizethetőek voltak és illeszkedtek a legtöbb ember életmódjához. Minden heti tanácsadáson a dietetikusok áttekintették az étrend ellenőrző listáit az összes alanydal, hogy megvitassák a kihívásokat és ösztönözzék a folyamatos megfelelést. A négy intervenciós csoport résztvevői hetente találkoztak regisztrált dietetikusokkal, és áttekintették az étrend beviteli szokásait. A hatodik és tizenkettedik héten az öt csoport összes résztvevője teljesítette a háromnapos étkezési rekordot.

A kontroll állapotban lévő személyek követték szokásos, szokásos étrendjüket, és heti rendszerességgel találkoztak testgyakorló fiziológusokkal, hogy figyelemmel kísérjék testedzésük állapotát.

Ezt azért tették, hogy minimalizálják a magas kopási arányokat, amelyek gyakran társulnak a kontrollcsoportba tartozó alanyokhoz, amelyek nem részesülnek beavatkozásban.

A gyakorlat előírása mind az öt csoportban megegyezett, és a gyalogolást hangsúlyozta az előnyben részesített testmozgás formájaként, azonban a testmozgás egyéb formái nem voltak tiltottak. A résztvevőket arra bíztatták, hogy tartsák be a napi testmozgásra vonatkozó ajánlásokat. Az egyes testedzések időtartama fokozatosan nőtt a vizsgálat kezdetén a heti három nap 15 percéről a heti három nap 45 percére a három hét végén, és a vizsgálat időtartama alatt a hét három napján 45 percnél maradt. Az alanyok a maximális aerob teljesítményük 60–80% -át gyakorolták, előre meghatározott maximális pulzusukkal, az edzés intenzitásának szabályozására. További öt perc bemelegítés és tíz perc hűsítő gyakorlat is beletartozott. A túlzott sérülések minimalizálása érdekében az alanyokat arra ösztönözték, hogy különféle gyakorlási módokat alkalmazzanak (pl. Gyaloglás, kerékpározás stb.). A gyógytornát azonban a testmozgás fő formájának ajánlották.

Az adatok normális állapotát ellenőriztük és elemeztük kétirányú (idő és csoportos hozzárendelés) varianciaanalízissel, ismételt mérésekkel. Az elemzésbe csak azok adatait vonták be, akik befejezték a beavatkozást. Jelentős idő X csoport hozzárendelési kölcsönhatásokat vizsgáltunk úgy, hogy az 5 csoport mindegyikében az egyénen belüli változást függetlenül értékeltük. Ezenkívül kiszámolták a 12 hét folyamán bekövetkezett változásokat (a 12. hét mínusz a kiindulási érték), és a csoportok közötti különbségeket egyirányú ANOVA-val értékelték. Az összes elemzéshez az alfa-értéket 0,05-re állítottuk be. Az összes adatot az SPSS Advanced Statistics V18 segítségével elemeztük.