Pistacieforbrug på inflammatoriske markører og mager kropsmasse

Det overordnede mål med undersøgelsen er at evaluere virkningerne af pistacieforbrug på inflammatoriske markører og slank kropsmasse hos kvinder og mænd i alderen 40 til 60 år, som træner tre til fem dage om ugen. For at bestemme virkningerne af at indtage 1,5 ounce pistacienødder om dagen sammenlignet med en kontrolgruppe på inflammatoriske markører (kreatinkinase, C-reaktivt protein, cortisol, Interleukin-8, tumornekrosefaktor-alfa, kobber-zink superoxiddismutase og glutathionperoxidase koncentrationer) og mager kropsmasse hos kvinder og mænd i alderen 40 til 60 år, som har været rekreativt aktive i mindst seks måneder (træning tre til fem dage om ugen).

Dette vil være en randomiseret undersøgelse, hvor deltagerne først vil gennemføre en to-ugers baseline indkøringsperiode, hvor de vil indtage deres typiske kost. Efter dette vil deltagerne blive randomiseret til en af ​​to grupper i seks måneder: indtagelse af 1,5 ounce pistacienødder om dagen versus en kontrol (indtager ingen pistacienødder). Pistacienødderne vil være et supplement til deres sædvanlige kost.

Diætintervention inklusive diætevaluering Diætinterventionen vil være at tilfældigt tildele 144 deltagere til at indtage 1,5 ounce pistacienødder om dagen (72 deltagere) eller en kontrolgruppe (der ikke indtager pistacienødder) (72 deltagere). Det vil være den eneste ændring, der vil blive implementeret i deltagernes kostvaner. Fordi en række forskere har vist, at tilføjelse af pistacienødder til kosten ikke fører til vægtøgning, vil deltagerne ikke blive bedt om at ændre deres kostvaner på nogen måde, bortset fra at tilføje et forbrug på 1,5 ounce pistacienødder om dagen i seks måneder, eller har ingen ændring i deres kost (kontrolgruppe) (afhængigt af den gruppe, de blev tilfældigt tildelt).

To-ugers baseline-indkøringsperiode En to-ugers baseline-indkøringsperiode vil blive indarbejdet, hvor deltagerne vil indtage deres typiske kost. Efter dette vil deltagerne blive randomiseret til en af ​​to grupper i seks måneder: indtagelse af 1,5 ounce pistacienødder om dagen eller en kontrolgruppe (indtager ingen pistacienødder). Pistacienødderne vil være et supplement til deres sædvanlige kost.

Hvorfor indarbejde en to-ugers baseline-indkøringsperiode? Først anvendes en indkøringsperiode efter rekruttering, men forud for randomisering af deltagere. Med en indkøringsperiode, selvom der ikke vil være nogen behandling i indkøringsperioden (som i vores undersøgelse), giver det forskerne mulighed for at vurdere deltagerdeltagelse forud for randomisering. Hvis en deltager ikke er modtagelig for nogen kontakt (f.eks. e-mails, telefonopkald) i løbet af indkøringsperioden, vil det give forskerne mulighed for at udelukke dem fra at deltage, hvilket kan øge undersøgelsens kraft. En indkøringsperiode kan dog føre til negative effekter. Det kunne påvirke ekstern validitet ved at udelukke deltagere fra undersøgelsen. En indkøringsperiode kan også påvirke den interne validitet ved at puste op for intention-to-treat-effektestimatet. Derudover bør forskere rapportere, hvorfor nogen deltagere blev udelukket i løbet af indkøringsperioden, og beskrive deres baseline-karakteristika i eventuelle publikationer.

Kostindtag og fysisk aktivitetsvurdering Et blok 2014 fuldlængde spørgeskema til madfrekvens (FFQ) + screening for fysisk aktivitet for voksne (NutritionQuest, Berkeley, CA) kun ved baseline. Spørgeskemaer til madhyppighed giver et samlet indtag af mad og drikke i løbet af det seneste år. Block 2014 FFQ + screening for fysisk aktivitet kombinerer en FFQ i fuld længde med et kort screeningsværktøj til fysisk aktivitet. Block 2014 FFQ + screening for fysisk aktivitet har 127 mad- og drikkevarer. Databasen til analyser blev oprettet fra United States Department of Agricultures (USDA's) Food and Nutrient Database for Dietary Studies 5.0, Food Pyramid Equivalents Database og Nutrient Database for Standard Reference. Block 2014 FFQ + screening for fysisk aktivitet giver billeder i portionsstørrelse til mad- og drikkevareindtagelse. Den korte fysiske aktivitetsscreener inkorporerer 11 almindelige fysiske aktiviteter udledt af evaluering af National Human Activities Patterns Survey og vurderer det samlede antal minutter, metaboliske ækvivalenter (MET) minutter og energiforbrug. Vi valgte at bruge Block 2014 FFQ + screening for fysisk aktivitet, fordi den også vil give forskerne en samlet vurdering af deltagernes fysiske aktivitet.

Overholdelsesvurdering Deltagere, der tilfældigt er tildelt pistaciegruppen, vil modtage en tre-måneders forsyning af pistacienødder (1,5-ounce pakker) efter indsamling af baseline-data. Deltagerne vil blive forsynet med pistacienødderne i portionskontrollerede pakker for at sikre overholdelse og for at mindske eventuelle barrierer for forbrug.

Der vil blive givet nok pistacienødder til deltagerne i tre måneder, så deltagerne skal vende tilbage til vores laboratorium for at modtage yderligere tre måneders forsyning. Når deltagerne vender tilbage til vores laboratorium efter tre måneder, vil de blive bedt om at medbringe eventuelle ubrugte pakker med pistacienødder. På tre måneders tidspunkt vil forskerne dokumentere eventuelle uforbrugte pakker med pistacienødder. Deltagerne vil blive spurgt, hvorfor de ikke indtog nogle af deres pistaciepakker og dokumentere deres årsager. Forskerne vil derefter give deltagerne yderligere tre måneders forsyning af pistacienødder, som vil tage dem til slutningen af ​​undersøgelsen. Hvis deltagerne ikke indtager 80 % eller mere af de medfølgende pistacienødder, vil de blive udelukket fra undersøgelsen.

Blodprøvetagning og -analyser (primær) Fastende serum C-reaktivt protein, serum Interleukin-8, serum tumor nekrose faktor-alfa, plasma kobber-zink superoxid dismutase, plasma glutathion peroxidase, serum kreatinkinase og serum cortisol koncentrationer vil alle blive vurderet ved baseline, tre måneder og afslutning på studiet. Deltagerne ankommer til phlebotomirummet i Wallace Hall ved Virginia Tech om morgenen efter en natfaste (10 timers faste). Ved alle blodudtagninger vil venøst ​​blod blive opsamlet i serumrør (ingen antikoagulant) eller i plasmarør (med heparin eller EDTA som antikoagulant) af en uddannet phlebotomist. Tyve (20) milliliter (ml) blod vil blive indsamlet fra hver deltager på hvert tidspunkt. Ti mL vil blive opsamlet i serumglas (ingen antikoagulant), og 10 mL vil blive opsamlet i plasmarør med heparin eller EDTA som antikoagulant. Den tre måneder lange dataindsamling vil ikke kun give forskerne mulighed for at indsamle mere data, men den vil også give forskerne mulighed for at få endnu en check-in med alle deltagere, men især dem i kontrolgruppen. Derudover vil forskerne forsøge at planlægge blodprøverne samtidig med, at deltagerne i pistaciegruppen kommer til laboratoriet for at tage deres blodprøver.

Efter blodopsamlingen vil røde blodlegemer blive adskilt fra serum eller plasma via centrifugering ved 3000 rpm (1500xg) i 15 minutter. Serumblodprøver skal først størkne på is i en time før centrifugering. Plasmaprøver vil blive centrifugeret umiddelbart efter hver blodprøvetagning. Den klare supernatant opdeles i korrekt mærkede 1,5 mL Eppendorf-rør (Eppendorf AG, Massachusetts, USA og Tyskland) ved hjælp af engangs-overførselspipetter. Rørene til alle bestemmelser opbevares ved -80°C, indtil de kræves til analyser. Alle blodprøver vil blive analyseret i to eksemplarer for alle de førnævnte biomarkører.

Enzyme-Linked Immunosorbent Assays (ELISA) (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA) vil blive brugt til at vurdere alle biomarkører ved hjælp af en BioTek Synergy H1 Hybrid Multi-Mode Monochromator Fluorescence Microplate Reader (Fisher Scientific, Hanover Place, IL). Alle blodanalyser vil blive udført i slutningen af ​​undersøgelsen for at minimere forskelle mellem ELISA-kits. Alle blodanalyser vil blive udført i Nutritional Biochemistry Laboratory i Wallace Hall (Department of Human Nutrition, Foods, and Exercise, Virginia Tech).

De førnævnte biomarkører blev udvalgt af flere årsager. For det første er de nogle af de vigtigste inflammatoriske markører i kroppen. Derudover giver de en balance mellem inflammatoriske markører og antioxidanter. Endelig er ikke alle af dem blevet målt i undersøgelser, hvor pistacienødder blev indtaget som en del af interventionen.

Lean Body Mass Assessment (Primær) Forskerne vil bruge et Lunar iDXA2, MTY dobbeltenergi røntgenabsorptiometer (DXA) (GE Precision Healthcare, LLC, Chicago, IL) til at analysere kropssammensætning, specifikt lean body mass. DXA betragtes som en guldstandard for vurdering af mager kropsmasse, procent kropsfedt og knoglemineraltæthed. En total kropsscanning tager cirka fem minutter. Mængden af ​​strålingseksponering er ikke mere end, hvad man ville opnå ved en flyvning med et terrængående fly. Vi vil måle kropssammensætning ved baseline og slutningen af ​​undersøgelsen. Forskerne vil ikke måle kropssammensætning efter tre måneder i to, fordi vi ikke ønsker at tilføje en ekstra eksponering af stråling til deltagerne.

Kropsvægt, højde, kropsmasseindeks og taljeomkreds (sekundær) For at opnå beskrivende data vil kropsvægten blive målt til nærmeste 0,25 kg, uden sko og med det samme tøj, på en kalibreret balancestråleskala (Seca, Hamburg) , Tyskland). Højden vil blive målt til nærmeste 0,5 cm ved hjælp af et stadiometer fastgjort til balance-skalaen. Forskerne vil måle kropsvægt og højde to gange og tage gennemsnittet af hver af målene. Forskerne har indarbejdet denne metode i en årrække, for at øge nøjagtigheden ved vurdering af kropsvægt og højde. Body mass index (BMI) vil blive beregnet ved hjælp af følgende ligning: BMI = vægt (kilogram)/højde (meter2). Deltagerne vil blive bedt om at bære det samme tøj til hver dataindsamling og for at lette andre antropometriske målinger. Forskerne ønsker, at kropsvægten forbliver stabil gennem hele undersøgelsesperioden.

Det er blevet fastslået, at taljemål er en enkel, pålidelig vurdering af visceralt fedt i maven. Deltagerne vil blive bedt om at stå med fødderne omkring skulderbreddes afstand og med deres vægt ligeligt fordelt på hvert ben. De vil blive bedt om at trække vejret normalt, og aflæsningen tages ved slutningen af ​​en blid udånding. Taljeomkredsen vil blive målt en tomme over navlen i tre eksemplarer til nærmeste 0,5 cm ved hjælp af et Gulick målebånd. Gennemsnittet af de tre mål vil blive brugt som værdi. Vi vil måle kropsvægt, højde, BMI og taljeomkreds ved baseline og slutningen af ​​undersøgelsen.

Statistiske evalueringer, herunder Power Calculation Database Opsætning og Management. Research Electronic Data Capture (REDCap)-systemet vil blive brugt som en central ressource til databehandling og -styring. Efterhånden som front-end-indsamlingsinstrumentet oprettes, opretter REDCap automatisk en back-end-database designet til at gemme de data, der vil blive registreret fra forskningen. Virginia Tech's (VT's) Office of Export and Secure Research Compliance (OESRC) har licenseret sin egen version af REDCap, der hostes på stedet i Andrews Information Systems Building. REDCap blev udviklet specifikt omkring Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA)-sikkerhedsretningslinjer for at understøtte online og offline datafangst til forskningsundersøgelser og operationer. Det giver en intuitiv grænseflade til dataindtastning med datavalidering, revisionsspor til sporing af datamanipulation og eksportprocedurer og automatiserede eksportprocedurer til problemfri datadownload.

Undersøgelsesdesign Dette vil være en randomiseret undersøgelse, hvor deltagerne først vil gennemføre en to-ugers baseline indkøringsperiode, hvor de vil indtage deres typiske kost. Efter dette vil deltagerne blive randomiseret til en af ​​to grupper i seks måneder: indtager 1,5 ounce pistacienødder om dagen eller en kontrolgruppe (der ikke indtager pistacienødder). Dem i pistaciegruppen vil indtage pistacienødder ud over deres sædvanlige kost.

Randomisering Forskerne vil randomisere kvalificerede deltagere til en af ​​to grupper (pistacie vs. kontrol) ved hjælp af permuteret blokrandomisering med stratificering for at balancere tildeling efter køn. Randomiseringstildelingstabeller vil blive oprettet af en biostatistiker, der ikke er involveret i det kliniske forsøg, ved hjælp af SAS-software, version 9.4 (SAS Institute, Cary, NC, USA). Tabellerne vil blive gemt i REDCap-systemet hos Virginia Tech på en sådan måde, at kun biostatistikeren vil kunne se dem. Studieresultater vil blive analyseret blindt for tildelingsstatus.

Prøvestørrelse og effektberegning Det primære resultat er ændring i inflammatorisk respons, målt ved koncentrationer af C-reaktive proteiner, fra indkøringsperioden for baseline til seks måneder. Kraften til denne undersøgelse var baseret på resultater for koncentrationer af C-reaktivt protein hos raske voksne, der modtog en diætintervention, hvor den antagede gennemsnitlige C-reaktive proteinkoncentration ved baseline er 1,53 mg/L (standardafvigelse [SD] 1,52 mg/L). Til sammenligninger inden for gruppe opnår en stikprøvestørrelse på 60 raske voksne pr. gruppe (120 i alt) 80 % evne til at påvise parrede middelforskelle på 0,62 (Cohens d = 0,41 [lille-medium effekt]), og er baseret på en to- sidet parret t-test ved angivelse af et signifikansniveau på α=0,025. For sammenligninger mellem grupper opnår stikprøvestørrelser på 60 pr. gruppe (120 i alt) 80 % effekt til at detektere en gennemsnitlig forskel på 0,86 (Cohens d=0,57 [medium effekt]) baseret på en tosidet to-stikprøve t-test, der antager lige store varianser og α=0,025. For at tage højde for en eventuel nedslidning på 20 %, rekrutterer vi 144 deltagere (72 deltagere pr. gruppe).

Dataanalyser Foreløbige analyser Beskrivende statistik, herunder mål for central tendens (middelværdi, median) og variation (standardafvigelse, interkvartilområde, interval) for kontinuerlige mål og frekvenser og procenter for dikotome og kategoriske mål, vil blive brugt til at karakterisere stikprøven. Skulle der opstå afvigelser fra normalitet, vil transformationer blive anvendt, eller ikke-parametriske test vil blive implementeret og sammenlignet med parametriske test. Det skal bemærkes, at mens forskerne forventer, at grupperne er afbalanceret på basiskarakteristika på grund af randomisering, vil ubalancer, der opstår tilfældigt, blive justeret for i alle analyser.

Manglende datametoder Selvom der vil blive gjort alt for at få fuldstændige data om hver deltager, er nogle manglende data uundgåelige. Den underliggende mekanisme, mangler helt tilfældigt (MCAR), mangler tilfældigt (MAR) eller mangler ikke tilfældigt (MNAR), vil blive evalueret før justering for at minimere bias fra manglende data. Antagelsen om MAR, som understøtter brugen af ​​multiple imputation ved kædede ligninger, vil blive evalueret ved at regressere en indikator for manglende på kendte kovariater ved hjælp af multipel logistisk regression. De foreslåede analysemetoder vil drage fordel af alle tilgængelige data. Baseline-karakteristika vil blive sammenlignet blandt deltagere med og uden fuldstændige data, i erkendelse af, at statistisk styrke forbundet med at finde sande statistiske forskelle kan være begrænset. For at vurdere potentielle skævheder vil en sammenligning af svarprocenter blive inkluderet. Hvis manglende data er minimal (<5%) og kan betragtes som MAR eller MCAR, vil den primære hypotese blive testet ved hjælp af de fuldstændige observerede data.

Mål 1 Analyser Det primære formål med denne undersøgelse er at undersøge virkningerne af indtagelse af pistacienødder på inflammatorisk respons (målt ved kreatinkinase, C-reaktivt protein, cortisol, Interleukin-8, tumornekrosefaktor-alfa, kobber-zink superoxiddismutase og glutathionperoxidasekoncentrationer) og mager kropsmasse (målt ved DXA). Ændringer fra baseline, tre måneder og seks måneder i hvert resultat som reaktion på diætintervention vil stole på lineære blandede effekter modeller, der inkluderer tilfældige effekter for deltagere og faste effekter for kost og tid (baseline indkøring, tre måneder, seks måneder) . Modelantagelser vil blive vurderet, både kvantitativt og visuelt, ved hjælp af goodness-of-fit-statistikker og diagnostiske plots. Yderligere sekundære analyser vil omfatte generel lineær modellering, hvor forskelsscore (seks måneders tidspunkt minus baseline, seks måneders tidspunkt minus tre måneders tidspunkt, tre måneders tidspunkt minus baseline) vil blive regresseret på diætinterventionsgrupper.

Potentiel indvirkning/relevans for videnskabelig opdagelse Denne undersøgelse kunne give en enkel, sund måde for rekreativt aktive individer at mindske inflammation og forbedre kropssammensætning. Det faktum, at pistacienødder er en hel fødevare og ikke et supplement, giver sig selv en positiv tilgang til sundhed og velvære. At undersøge fordelene pistacienødder kan have hos sunde, aktive voksne, giver en anden mulighed for at tilskynde enkeltpersoner til at indtage mere af denne sunde mad.