Indflydelse af flavonoider og koffeintilskud på hvilemetabolisme

Denne undersøgelse vil anvende et randomiseret, dobbeltblindt, cross-over-design, der sammenligner akut indtagelse af det blandede flavonoidtilskud (MF) sammenlignet med placebokontrol (PC) hos raske, ikke-overvægtige, præmenopausale kvinder. Undersøgelsen vil bestå af to 24-timers undersøgelsesperioder brugt i det nyligt renoverede indirekte rumkalorimeter (dvs. metabolisk kammer) ved University of North Carolina Chapel Hill Nutrition Research Institute (UNC NRI). De 24-timers undersøgelsesperioder i stofskiftekammeret vil være 4 ugers mellemrum. Primære resultatmål vil være 24-timers energiforbrug (EE), hvilestofskifte (RMR), sovende stofskifte (SMR), substratudnyttelse fra den respiratoriske kvotient (RQ) og fysisk aktivitet energiforbrug (AEE).

Efter rekruttering og kvalificeringsvurdering vil undersøgelsens deltagere blive tilfældigt tildelt til at gennemføre enten den blandede flavonoid (MF) eller placebokontrol (PC) undersøgelsesdagen. Efter en 4-ugers udvaskning vil undersøgelsens deltagere krydse over og fuldføre den alternative behandling. En metode til tilfældigt permuterede blokke vil blive genereret ved hjælp af webbaseret randomiseringssoftware (www.randomization.com) hvilket resulterede i, at 10 undersøgelsesdeltagere fik MF i løbet af den første uge, og 10 undersøgelsesdeltagere modtog pc'en i løbet af den første uge. Studiedeltagere vil indtage 2 MF- eller PC-kapsler 30 minutter før morgenmad og 2 MF- eller PC-kapsler 30 minutter før frokost. I løbet af begge studiedage vil studiedeltagerne blive fodret i energibalance (dvs. energiindtaget vil blive matchet med energiforbruget).

2. Eksperimentelle undersøgelsesdeltagere: Ved at bruge data genereret tidligere i UNC NRI's metaboliske kammer, afslørede en prøvestørrelsesberegning med 80 % effekt, at 15-20 undersøgelsesdeltagere ville være nødvendige for at påvise en forskel på 50 kcal i 24-timers EE. For at tage højde for nedslidning vil 25 studiedeltagere blive rekrutteret via masseannoncering i hele lokalområdet. Præmenopausale kvinder vil blive valgt, fordi dette er en målgruppe for sponsoren.

3. Pre-Studie Baseline Test Kvalificering vil blive bestemt i den ambulante kliniske suite på UNC NRI. Kropssammensætning (fedtmasse og fedtfri masse (FFM)) vil blive bestemt via dobbeltenergi røntgenabsorptiometri (DXA) (GE Lunar iDXA; Milwaukee, WI). Body mass index (BMI, kg/m2) vil blive beregnet for målt højde og vægt. Resting metabolic rate (RMR) vil blive estimeret ved hjælp af en FFM-baseret ligning [418+ (20,3 FFM)] (J Appl Physiol 1993;75:2514-2520). Denne estimerede RMR vil blive brugt til at beregne det totale energiindtag i kosten, mens det er i stofskiftekammeret: RMR x fysisk aktivitetsniveau (PAL) på 1,3, og derefter justeret ved hjælp af målte data (detaljer angivet nedenfor). En lille blodprøve vil blive udtaget på dette tidspunkt og T3-, T4- og TSH-niveauer vurderet gennem det kliniske laboratorium på Lab Corp (Burlington, NC). Der vil blive udført en uringraviditetstest.

4. Indirekte kalorimetri: Det metaboliske kammer på Nutrition Research Institute i Kannapolis, NC er et indirekte kalorimeter i hele rummet med åbent kredsløb. CO2- og O2-analysatorerne er differentielle, med fuldskala-aflæsninger indstillet til 0%-1%. O2-forbrug, CO2-produktion, EE og RQ registreres hvert minut. EE beregnes ved hjælp af en forkortet Weirs formel (VO2 X 3,941) + (VCO2 X 1,106), hvor VO2 er mængden af ​​forbrugt ilt i L/minut og VCO2 er mængden af ​​frigivet kuldioxid i L/minut. RQ beregnes som VCO2/VO2. Area under the curve (AUC) vil blive beregnet ved hjælp af RQ-data for de fire timer efter morgenmad, frokost og middag samt sovetimer mellem midnat og 6:00. Spontan fysisk aktivitet vil blive målt hvert minut ved hjælp af en total rumsensor. For at beregne hvilemetabolisk hastighed (RMR), vil EE blive plottet mod aktivitetsbevægelsessensorens output (hver i gennemsnit over 30 minutter), og y-skæringspunktet for den lineære regression taget som EE i den inaktive tilstand. RMR vil blive ganget med 1440 minutter for at ekstrapolere til 24 timer. Fireogtyve timers søvnstofskifte (SMR) vil blive bestemt som den laveste gennemsnitlige EE (kJ/minut) målt over 3 på hinanden følgende timer mellem midnat og 6:30 og ganget med 1440 minutter. Diætinduceret termogenese (DIT) vil blive beregnet ved subtraktion af SMR fra RMR. Aktivitetsinduceret EE (AEE) vil blive beregnet som forskellen mellem 24 timers EE og RMR.

5. Metabolisk kammer studiedagsprotokol. Forsøgspersonerne ankommer til Nutrition Research Institute Building (500 Laureate Way) kl. 7:00. Der vil blive udført en uringraviditetstest. 7:30 vil deltagerne i undersøgelsen rapportere til stofskiftekammeret efter en faste natten over (ingen mad eller drikke, der indeholder kalorier, alkohol eller koffein fra kl. 23). Studiedeltagere vil blive instrueret om forventninger til deres ophold og vejet i scrubs uden sko. 8:00 vil deltagerne i undersøgelsen blive beseglet i kammeret. Bortset fra et 2-minutters interval hver time, hvor studiedeltagerne vil blive bedt om at stå og strække sig, vil studiedeltagerne forblive siddende eller tilbagelænet, men vågne hele dagen. Undersøgelsesdeltagere vil blive bedt om at udføre nødvendige daglige aktiviteter i løbet af disse 2-minutters intervaller. Morgenmad (9:00), frokost (13:30) og middag (19:00) vil blive serveret gennem en luftslusepassage. Måltider vil blive færdiggjort inden for 30 minutter efter servering. To MF-kapsler eller placebo indtages 30 minutter før morgenmad og derefter igen 30 minutter før frokost. 22:30 vil deltagerne i undersøgelsen blive bedt om at lægge sig ned for at sove. Studiedeltagere vil blive vækket kl. 6:30 og får lov til at bevæge sig rundt i kammeret for at samle deres ejendele. Kl. 7:15 vil undersøgelsesdeltagerne forlade kammeret og blive vejet.

6. Design af metaboliske diæter: Eukaloriske diæter vil blive designet til at give ca. 35 % fedt, 49 % kulhydrater og 16 % protein, hvilket afspejler de nuværende anbefalinger for denne befolkningsgruppe. Menuerne vil blive designet ved hjælp af næringsstofberegning og fødevarestyringssoftware og består af bagel, jordnøddesmør, æblejuice, fuldkornsbrød, kalkun, ost, mayonnaise, smørepålæg (10 % kcal som fedt), kartoffelchips, lasagne, gulerødder, broccoli, rundstykker og muffin. Der serveres ikke drikkevarer eller fødevarer, der indeholder koffein. Der vil blive serveret samme mad ved begge kammerbesøg. En basismenu for hvert emne vil blive udarbejdet baseret på beregnet RMR X 1,3, hvilket afspejler den stillesiddende karakter af studiedagen. For at sikre energibalanceforhold vil basismenuen for det første besøg blive ændret i henhold til målte EE-data efter 3 timer (inklusiv morgenmad) og 7 timer (inkluderer morgenmad og frokost). Efterfølgende måltider vil blive tilpasset i overensstemmelse hermed med 100 kcal ferskenmuffins indeholdende samme andel af fedt, kulhydrat og protein som måltiderne. Undersøgelsesdeltagere vil blive fodret med en identisk mængde af det samme måltid ved deres andet besøg.

7. Statistisk analyse: Data vil blive analyseret ved hjælp af SAS (Cary, NC). For at beskytte mod eventuel overførselseffekt fra besøg 1 til besøg 2, vil der blive kørt en regression med gentagne mål med en ustruktureret korrelationsmatrix inden for emnet med behandling (MF og PC) og besøg (1 og 2) i modellen sammen med et interaktionsudtryk. Hvis interaktionsudtrykket er ikke-signifikant, fjernes det, og modellen køres igen. To energiforbrugskurver, en for MF-dagen og en for PC-dagen, vil blive genereret for hvert emne, hvor x-aksen repræsenterer tid (min), og y-aksen repræsenterer energiforbrug (kcal). Arealet under energiforbrugskurven for definerede tidsblokke vil blive beregnet ved at bruge trapezreglen i EXPAND-proceduren i SAS (SAS Institute, Inc., Cary, NC). En parret t-test på det log-transformerede område vil blive udført for at sammenligne energiforbruget for hver periode i MF-dagen med den tilsvarende periode i PC-dagen. Shapiro-Wilk testen i UNIVARIATE proceduren i SAS vil blive brugt til normalitetskontrol. Benjamini-Hochberg-metoden til korrektion af falsk opdagelseshastighed i MULTTEST-proceduren i SAS vil blive brugt til flere testkorrektioner.

SUPPLEMENT:

Det blandede flavonoidtilskud og placebokapsler vil se identiske ud og leveres af Reoxcyn Discoveries Group LLC (Salt Lake City, UT). Aktive ingredienser i flavonoidkapslerne omfatter vitamin C, vilde blåbærfrugtekstrakt, grøn tebladekstrakt, quercetin, koffein og omega 3 fedtsyrer (se bilag B). Kapselfyldningsingredienser inkluderer Nu-Flow 70R (fra pulveriserede risskaller), tapioka fra maniokrod, naturlig bambussilica og marshmallowrod. Placebo-kapsler vil kun indeholde fyldeingredienserne (uden de aktive ingredienser). To MF- og PC-kapsler vil blive indtaget 30 minutter før morgenmad og derefter igen før frokost. MF-kapslerne vil give 658 mg flavonoider og 214 mg koffein.