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Unerwünschte metabolische Wirkungen von diätetischem Zucker

14. September 2021 aktualisiert von: University of California, Davis

Unerwünschte metabolische Wirkungen von Nahrungszucker: Ad Libitum vs. Energie-ausgewogene Diäten

Es ist nicht bekannt, ob der Konsum übermäßiger Zuckermengen die Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Diabetes ohne erhöhte Nahrungsaufnahme (Kalorienaufnahme) und Gewichtszunahme erhöhen kann, oder ob die negativen Auswirkungen des Zuckerkonsums durch Gewichtszunahme verschlimmert werden . Diese Studie untersucht die Auswirkungen von überschüssigem Zucker, wenn er mit einer energieausgewogenen Ernährung konsumiert wird, die eine Gewichtszunahme verhindert, und die Auswirkungen von überschüssigem Zucker, wenn er mit einer Ernährung konsumiert wird, die eine Gewichtszunahme verursachen kann. Die Ergebnisse werden bestimmen, ob übermäßiger Zuckerkonsum und übermäßige Kalorienaufnahme, die zu einer Gewichtszunahme führen, unabhängige und additive Auswirkungen auf Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Diabetes haben und das Potenzial haben, Ernährungsrichtlinien und die öffentliche Gesundheitspolitik zu beeinflussen.

Studienübersicht

Detaillierte Beschreibung

Jüngste Studien haben gezeigt, dass der Konsum von fructosereichen Maissirup (HFCS)- oder Saccharose-gesüßten Getränken die Lipid-/Lipoprotein-Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) bei gesunden Erwachsenen im Vergleich zu isokalorischen Mengen von Glucose oder fettarmer Milch erhöht. Die längste dieser Studien, die eine 6-monatige Intervention verwendete, zeigte auch eine erhöhte Leber- und Muskel-TG und eine erhöhte viszerale Fettablagerung. Keine dieser Studien fand Unterschiede in der Gewichtszunahme zwischen Probanden, die HFCS/Saccharose-Getränke konsumierten, im Vergleich zu Kontrollgetränken. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es nicht nur überschüssige Kalorien und Gewichtszunahme sind, die die Auswirkungen von Zucker/Fruktose in der Nahrung auf die Entwicklung von Stoffwechselerkrankungen vermitteln; vielmehr trägt auch der Nahrungszucker an sich dazu bei. Es ist jedoch nicht bekannt, ob der Konsum übermäßiger Zuckermengen Risikofaktoren für Stoffwechselerkrankungen ohne positive Energiebilanz und Gewichtszunahme erhöhen kann oder ob die negativen Auswirkungen des Zuckerkonsums durch Gewichtszunahme verstärkt werden. Diese Studie wird den Beitrag von Zucker mit dem Beitrag des Energieniveaus zu den Erhöhungen der Risikofaktoren für Stoffwechselerkrankungen vergleichen, die durch den Konsum von HFCS-gesüßten Getränken unter energieausgeglichenen oder ad libitum-Bedingungen induziert werden. Die Forscher messen Risikofaktoren und Prozesse im Zusammenhang mit Stoffwechselerkrankungen in 4 Gruppen junger, gesunder Erwachsener, die 1) 0 %, 2) oder 25 % des Energiebedarfs als HFCS-gesüßte Getränke für 8 Wochen mit einer energiebilanzierten Ernährung konsumieren für 6 Wochen; 3) 0 % oder 4) 25 % des Energiebedarfs als HFCS-gesüßte Getränke für 8 Wochen bei einer Ad-libitum-Diät für 6 Wochen. Alle Diäten, die so formuliert sind, dass sie eine vergleichbare Makronährstoffaufnahme (55 % Energie als Kohlenhydrate, 35 % Fett, 15 % Protein) in allen 4 experimentellen Gruppen erreichen, werden den Probanden während der gesamten Studie zur Verfügung gestellt. Die Forscher vermuten, dass unter energieausgeglichenen (EB) Bedingungen, die eine Gewichtszunahme verhindern, der Konsum von mit HFCS gesüßten Getränken im Vergleich zu mit Aspartam gesüßten Getränken zu nachteiligen metabolischen Wirkungen führen wird. Der Konsum von HFCS-gesüßten Getränken mit der ad libitum (AL)-Diät führt im Vergleich zu mit Aspartam gesüßten Getränken zu einer erhöhten Energieaufnahme und Körpergewichtszunahme und führt auch zu nachteiligen Stoffwechseleffekten, die ausgeprägter sind als beim Verzehr von HFCS-gesüßten Getränke bei der energiebilanzierten Ernährung. Diese Ergebnisse zeigen, dass der Konsum von mit HFCS gesüßten Getränken das Risiko für Stoffwechselerkrankungen sowohl direkt über die nachteiligen Auswirkungen von Fruktose auf den Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel als auch indirekt über die Wirkung von mit HFCS gesüßten Getränken zur Förderung einer übermäßigen Energieaufnahme und des Körpergewichts erhöht gewinnen. Diese Ergebnisse haben das Potenzial, Ernährungsrichtlinien und die öffentliche Gesundheitspolitik zu beeinflussen.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

36

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

    • California
      • Davis, California, Vereinigte Staaten, 95616
        • University of California, Davis
      • Sacramento, California, Vereinigte Staaten, 95655
        • Clinical Research Center
      • Vallejo, California, Vereinigte Staaten, 94592
        • Touro University California Translational Research Clinic and Student Health Clinic

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

18 Jahre bis 40 Jahre (Erwachsene)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • BMI 22-28 kg/m2
  • Selbstberichtetes stabiles Körpergewicht während der letzten sechs Monate

Ausschlusskriterien:

  • Nüchternglukose >105 mg/dl
  • Anzeichen einer Lebererkrankung [AST (Aspartat-Aminotransferase) oder ALT (Alanin-Aminotransferase)] > 200 % Obergrenze des Normalbereichs)
  • Anzeichen einer Nierenerkrankung (>2,0 mg/dl Kreatinin)
  • Anzeichen einer Schilddrüsenerkrankung (außerhalb des normalen Bereichs)
  • Systolischer Blutdruck konstant über 140 mmHg (Quecksilber) oder diastolischer Blutdruck über 90 mmHg
  • Triglyceride > 200 mg/dl
  • LDL-C > 130 mg/dl in Kombination mit Chol:HDL > 4
  • Hämoglobin < 8,5 g/dl
  • Schwangere oder stillende Frauen
  • Jede andere Bedingung, die nach Ansicht der Ermittler das Subjekt gefährden würde
  • Aktuelle, frühere (innerhalb von 12 Monaten) oder erwartete Anwendung von hypolipidämischen oder Antidiabetika.
  • Verwendung von Schilddrüsen-, Antihypertonika-, Antidepressiva-, Gewichtsabnahme-Medikamenten oder anderen Medikamenten, die nach Meinung des Prüfarztes die Studienergebnisse verfälschen können
  • Verwendung von Tabak
  • Anstrengender Trainierender (> 3,5 Stunden/Woche auf einem intensiveren Niveau als Gehen)
  • Chirurgie zur Gewichtsreduktion
  • Diätausschlüsse: Lebensmittelallergien, spezielle diätetische Einschränkungen, Lebensmittelallergien, routinemäßiger Verzehr von weniger als 3 Mahlzeiten/Tag, routinemäßige Einnahme von mehr als 2 zuckergesüßten Getränken oder 1 alkoholischen Getränk/Tag, Unwilligkeit, Lebensmittel aus dem Studienmenü zu konsumieren
  • Wasserstoffkonzentration in der Atemprobe nach Konsum von HFCS-Getränken während des Screenings >50ppm
  • Venen, die von den R.N. des CCRC (Clinical Research Center) als ungeeignet für Langzeitinfusionen und mehrfache Blutentnahmen aus einem Katheter eingestuft werden.
  • Vorbestehende Klaustrophobie oder Metallimplantate, die eine MRT ausschließen

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Fakultätszuweisung
  • Maskierung: Doppelt

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: HFCS-EB
Nehmen Sie 3 Portionen/Tag eines mit hohem Fruktose-Sirup (HFCS) gesüßten Getränks zusammen mit der bereitgestellten energieausgewogenen Ernährung zu sich. Die 3 HFCS-gesüßten Getränke werden 25 % des Energiebedarfs decken und der Rest der bereitgestellten Diät wird 75 % des Energiebedarfs decken. Alle und nur die bereitgestellten Getränke und Diäten werden acht Wochen lang konsumiert.
Maissirup mit hohem Fruchtzuckergehalt, bereitgestellt als Getränk mit Fruchtgeschmack aus 15 % HFCS/85 % Wasser (Gewicht/Gewicht).
Andere Namen:
  • Zucker, HFCS, Maissirup mit hohem Fructosegehalt-55, HFCS-55
In Mengen bereitgestellt, die dem Energiebedarf entsprechen. So formuliert, dass die gesamte Makronährstoffaufnahme; einschließlich Getränk; gleich 45 %/5 % Energiebedarf bei komplexen/einfachen Kohlenhydraten, 35 % Energiebedarf als Fett, 15 % Energiebedarf als Protein.
Andere Namen:
  • Gewichtserhaltende Ernährung
Placebo-Komparator: Asp-EB
Nehmen Sie täglich 3 Portionen eines mit Aspartam gesüßten Getränks zusammen mit der bereitgestellten energieausgewogenen Ernährung zu sich. Die 3 mit Aspartam gesüßten Getränke enthalten 0 % des Energiebedarfs und der Rest der bereitgestellten Diät enthält 100 % des Energiebedarfs. Alle und nur die bereitgestellten Getränke und Diäten werden acht Wochen lang konsumiert.
In Mengen bereitgestellt, die dem Energiebedarf entsprechen. So formuliert, dass die gesamte Makronährstoffaufnahme; einschließlich Getränk; gleich 45 %/5 % Energiebedarf bei komplexen/einfachen Kohlenhydraten, 35 % Energiebedarf als Fett, 15 % Energiebedarf als Protein.
Andere Namen:
  • Gewichtserhaltende Ernährung
Aspartam bereitgestellt als 0,04 % Aspartam/99,96 % Wasser (Gewicht/Gewicht), Getränk mit Fruchtgeschmack
Andere Namen:
  • kalorienfreier Süßstoff
Experimental: HFCS-AL
Verzehren Sie 3 Portionen/Tag eines mit hohem Fruchtzuckersirup (HFCS) gesüßten Getränks zusammen mit der bereitgestellten ad libitum-Diät. Die 3 HFCS-gesüßten Getränke werden 25 % des Energiebedarfs decken und der Rest der bereitgestellten Diät wird ungefähr 125 % des Energiebedarfs enthalten. Alle bereitgestellten Getränke werden acht Wochen lang konsumiert. Acht Wochen lang werden nur die bereitgestellten Getränke und Diäten verzehrt. Die bereitgestellte Nahrung wird nach Belieben verzehrt und die nicht verzehrten Portionen werden an das Studienpersonal zurückgegeben.
Maissirup mit hohem Fruchtzuckergehalt, bereitgestellt als Getränk mit Fruchtgeschmack aus 15 % HFCS/85 % Wasser (Gewicht/Gewicht).
Andere Namen:
  • Zucker, HFCS, Maissirup mit hohem Fructosegehalt-55, HFCS-55
Bereitstellung in Mengen, die den Energiebedarf um ca. 25 % übersteigen. So formuliert, dass die gesamte Makronährstoffaufnahme; einschließlich Getränk; entspricht ca. 45 %/5 % Energiebedarf an komplexen/einfachen Kohlenhydraten, 35 % Energiebedarf als Fett, 15 % Energiebedarf als Eiweiß.
Andere Namen:
  • Diät mit positiver Energie
Placebo-Komparator: Asp-AL
Verzehren Sie 3 Portionen Aspartam-gesüßtes Getränk pro Tag zusammen mit der bereitgestellten ad libitum-Diät. Die 3 mit Aspartam gesüßten Getränke enthalten 0 % des Energiebedarfs und der Rest der bereitgestellten Diät enthält ungefähr 125 % des Energiebedarfs. Alle bereitgestellten Getränke werden acht Wochen lang konsumiert. Acht Wochen lang werden nur die bereitgestellten Getränke und Diäten verzehrt. Die bereitgestellte Nahrung wird nach Belieben verzehrt und die nicht verzehrten Portionen werden an das Studienpersonal zurückgegeben.
Aspartam bereitgestellt als 0,04 % Aspartam/99,96 % Wasser (Gewicht/Gewicht), Getränk mit Fruchtgeschmack
Andere Namen:
  • kalorienfreier Süßstoff
Bereitstellung in Mengen, die den Energiebedarf um ca. 25 % übersteigen. So formuliert, dass die gesamte Makronährstoffaufnahme; einschließlich Getränk; entspricht ca. 45 %/5 % Energiebedarf an komplexen/einfachen Kohlenhydraten, 35 % Energiebedarf als Fett, 15 % Energiebedarf als Eiweiß.
Andere Namen:
  • Diät mit positiver Energie

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Änderung der De-novo-Lipogenese: Palmitat-Tracer-zu-Tracee-Verhältnisse durch Gaschromatographie-Massenspektrometrie.
Zeitfenster: 22 Stunden zu Studienbeginn und 4-wöchige Intervention
Blutproben werden während einer 26-stündigen Isotopenacetat-Infusion gesammelt. Blutproben werden zur Bestimmung der Palmitat-Tracer-zu-Tracee-Verhältnisse durch Gaschromatographie-Massenspektrometrie verarbeitet.
22 Stunden zu Studienbeginn und 4-wöchige Intervention

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Veränderung der endogenen Glukoseproduktion, gemessen durch Standardverdünnungstechniken
Zeitfenster: 7 Stunden zu Studienbeginn und 4-wöchige Intervention
Blutproben werden während der Infusion von isotopischer Glukose entnommen, und die endogene Glukoseproduktion (Glukoseaussehen) wird durch Standardverdünnungstechniken gemessen.
7 Stunden zu Studienbeginn und 4-wöchige Intervention
Veränderung der Ganzkörper-Insulinsensitivität
Zeitfenster: 3 Stunden zu Studienbeginn und 4-wöchige Intervention
Eine variable 20%ige Glucoseinfusion wird angepasst, um die Euglykämie während der Insulininfusion aufrechtzuerhalten, um die Insulin-vermittelte Glucoseaufnahme zu bestimmen.
3 Stunden zu Studienbeginn und 4-wöchige Intervention
Veränderung der Leberlipide
Zeitfenster: Baseline, 4-wöchige Intervention und 8-wöchige Intervention
Quantifiziert durch Magnetresonanztomographie
Baseline, 4-wöchige Intervention und 8-wöchige Intervention
Änderung der Fettoxidation
Zeitfenster: 17 Stunden zu Studienbeginn und 4-wöchige Intervention
Die Fettoxidation wird aus Messwerten des Sauerstoffverbrauchs und der Kohlendioxidproduktion durch indirekte Kalorimetrie berechnet.
17 Stunden zu Studienbeginn und 4-wöchige Intervention
Änderung der Kinetik von Lipoprotein sehr niedriger Dichte (VLDL)-Triglycerid (TG).
Zeitfenster: 22 Stunden zu Studienbeginn und 4-wöchige Intervention
Während des Fastens über Nacht wird die VLDL-TG-Kinetik unter Verwendung einer konstanten Prime-Infusion von isotopischem Glycerol bestimmt. Während des Mahlzeitfütterungsprotokolls wird die kinetische Auswaschungsanreicherung von isotopischem Glycerin in der TG verwendet, um VLDL-TG mit einem instationären Modellierungsansatz zu schätzen.
22 Stunden zu Studienbeginn und 4-wöchige Intervention

Andere Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Veränderung des LDL-Cholesterinspiegels im Blut
Zeitfenster: Baseline und 4-wöchige Intervention
Nüchtern- und postprandiale Plasmakonzentrationen von TG, Cholesterin, Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin, Apolipoprotein B, Apolipoprotein C3 werden gemessen
Baseline und 4-wöchige Intervention
Veränderung der Blutspiegel von Nicht-HDL-Cholesterin
Zeitfenster: Baseline und 4-wöchige Intervention
Nüchtern- und postprandiale Plasmakonzentrationen von TG, Cholesterin, Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin, Apolipoprotein B, Apolipoprotein C3 werden gemessen
Baseline und 4-wöchige Intervention
Veränderung der Blutspiegel von Apolipoprotein B
Zeitfenster: Baseline und 4-wöchige Intervention
Nüchtern- und postprandiale Plasmakonzentrationen von TG, Cholesterin, Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin, Apolipoprotein B, Apolipoprotein C3 werden gemessen
Baseline und 4-wöchige Intervention
Veränderung der Triglyceridspiegel im Blut
Zeitfenster: Baseline und 4-wöchige Intervention
Nüchtern- und postprandiale Plasmakonzentrationen von TG, Cholesterin, Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin, Apolipoprotein B, Apolipoprotein C3 werden gemessen
Baseline und 4-wöchige Intervention
Veränderung der Blutspiegel von Apolipoprotein C3
Zeitfenster: Baseline und 4-wöchige Intervention
Nüchtern- und postprandiale Plasmakonzentrationen von TG, Cholesterin, Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin, Apolipoprotein B, Apolipoprotein C3 werden gemessen
Baseline und 4-wöchige Intervention
Veränderung des Harnsäurespiegels im Blut
Zeitfenster: Baseline und 4-wöchige Intervention
Nüchtern- und postprandiale Plasmakonzentrationen von Harnsäure werden gemessen
Baseline und 4-wöchige Intervention

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Ermittler

  • Hauptermittler: Peter J Havel, DVM, Ph.D, University of California, Davis
  • Hauptermittler: Jean-Marc Schwarz, Ph.D., Touro University
  • Studienleiter: Kimber L Stanhope, Ph.D., University of California, Davis

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn

1. Februar 2016

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

13. März 2020

Studienabschluss (Tatsächlich)

13. März 2020

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

26. Mai 2015

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

10. September 2015

Zuerst gepostet (Schätzen)

14. September 2015

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

16. September 2021

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

14. September 2021

Zuletzt verifiziert

1. September 2021

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • 499106
  • 1R01HL121324 (US NIH Stipendium/Vertrag)

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