Exogene Ketone und Appetit

Überblick:

Wir werden eine randomisierte, einfach verblindete Cross-Over-Studie bei Erwachsenen mit und ohne Fettleibigkeit durchführen. Die Studie besteht aus einem Screening-/Baseline-Besuch sowie zwei 4,5-stündigen Appetitbesuchen im Labor: einer mit der exogenen Ketonergänzung und einer ohne. Nach dem Baseline-/Screening-Besuch werden die Personen mithilfe einer Online-Software (http://www.randomization.com) im Verhältnis 1:1 in die Reihenfolge der Studienbesuche Placebo/Keton oder Keton/Placebo randomisiert. Zwischen den Studienbesuchen liegt eine Auswaschphase von mindestens 7 Tagen. Bei Frauen wird jeder Versuch unternommen, diese Besuche in derselben Menstruationszyklusphase (gemäß der selbstberichteten Menstruationszyklushistorie) oder geschätzten Phase (für Personen, die keine hormonellen Verhütungsmittel einnehmen oder eine Hormonspirale tragen) zu buchen.

Screening und Basisbesuch (~1 Stunde):

Personen, die der Teilnahme an der Studie zustimmen, erhalten einen etwa einstündigen Besuch, um ihre Eignung zu bestätigen, die Körperzusammensetzung zu messen und die Abläufe am Studientag zu überprüfen. Zur Bestätigung der Teilnahmeberechtigung werden Größe und Gewicht erfasst. Die Teilnehmer werden außerdem Fragebögen ausfüllen, um Daten zu grundlegenden demografischen Merkmalen und zur Krankengeschichte, zur Geschichte des Menstruationszyklus (bei Frauen), zu Nahrungsmittelpräferenzen für die Einlauf- und Studientagsdiäten, zum Screening auf Essstörungen (EATS-26) und zum Alkohol- oder Drogenmissbrauch zu sammeln ( KÄFIG).

Daten zur Fettmasse (FM), fettfreien Masse (FFM), Körperfettanteil und Knochenmineraldichte des Teilnehmers werden mithilfe einer Ganzkörper-Dual-Röntgenabsorptiometrie (DEXA; Hologic Modell A) erfasst. Variablen zur Körperzusammensetzung werden in absoluten Zahlen ausgedrückt und unter Berücksichtigung der Körpergröße (z. B. FM-Index: FM [kg]/Höhe [m2]); FFM wird auch im Verhältnis zu FM ausgedrückt (FM:FFM).

Energieausgewogene Einlaufdiät Eine eintägige energieausgewogene Einlaufdiät wird jedem Teilnehmer vor jedem Studientag zur Verfügung gestellt. Die Diäten werden entsprechend den Vorlieben der Teilnehmer geändert und am zweiten Einlauftag wird die gleiche Diät gegeben. Der Kalorienwert der Diät wird anhand der Referenzgleichungen für die Nahrungsaufnahme von 2023 mit dem selbst ermittelten Aktivitätsfaktor (erhoben beim Screening und beim Basisbesuch) bestimmt und weist eine Makronährstoffzusammensetzung von 50 % Kohlenhydraten, 30 % Fett und 20 % auf. Eiweiß. Dieser grundlegende Ernährungskontrollzeitraum stellt den Energiehaushalt und die Gewichtserhaltung vor jedem Studientag sicher. Alle Mahlzeiten werden von einem externen Unternehmen für die Zubereitung von Diätmahlzeiten in Kelowna zubereitet.

Studienbesuchstage (~4,5-5 Stunden)

Die Teilnehmer werden gebeten, vor jedem Studienbesuch mindestens 12 Stunden lang auf Nahrungsmittel und kalorien- oder koffeinhaltige Getränke, mindestens 24 Stunden lang auf Alkohol und mindestens 48 Stunden lang auf intensive körperliche Betätigung zu verzichten. Jeder Besuch am Studientag beginnt irgendwann zwischen 7 und 9:30 Uhr, abhängig von der Terminverfügbarkeit und der üblichen Weckzeit der Teilnehmer. Beide Besuche werden ungefähr zur gleichen Zeit stattfinden. Alle Verfahren am Studientag werden im ersten Stock des RHS in der folgenden Reihenfolge durchgeführt:

• Körpergewicht auf einer Digitalwaage, gemessen ohne Schuhe oder schwere Kleidungsstücke
• Die Stoffwechselrate im Ruhezustand wird 15 bis 20 Minuten nach einer Ruhepause von 25 bis 30 Minuten mit einem indirekten Kalorimeter-Stoffwechselwagen mit Gesichtsmaske (ParvoMedics TrueOne 240) gemessen. Dieser Test misst den verbrauchten Sauerstoff und schätzt die Stoffwechselrate im Ruhezustand (in Kilokalorien/Tag). Während des Tests atmen die Teilnehmer normal durch eine Gesichtsmaske, während sie entspannt sind, aber nicht einschlafen.

• Die folgenden Verfahren werden nach dem Ruheumsatztest, jedoch vor dem Frühstück (Zeitpunkt „-5“; Nüchternprobe) und 60, 120 und 180 Minuten nach dem Verzehr des Frühstücks abgeschlossen:

  • Serielle Blutentnahme: Zunächst wird ein 22-Gauge-Intravenöskatheter (IV) im Ellenbeugebereich des Arms oder auf der Handrückenseite platziert. Für jeden Zeitpunkt werden zwei 3-ml-Röhrchen (vorbehandelte Ethylendiamintetraessigsäure [EDTA]) entnommen, die mit der Studien-ID, der Studiennummer, dem Datum und der Uhrzeit des Teilnehmers gekennzeichnet sind. Einer Probe werden sofort 0,6 mg AEBSF-Inhibitor und der anderen Probe 0 μl Dipeptidylpeptidase-IV-Inhibitor und 0,05 ml Aprotinin zugesetzt. Diese Proben werden sofort auf Eis gelegt und bis zur Analyse in einem Gefrierschrank bei -80 °C gelagert. Die folgenden Appetithormone werden bewertet: acyliertes Ghrelin, PYY (Radioimmunoassay), GLP-1 (7-36), Leptin und Insulin (enzymgebundener Immunoassay [ELISA]).
  • Zirkulierende Konzentrationen von Glukose und D-β-Hydroxybutyrat (Keton)-Konzentrationen werden mithilfe eines Glukose- und Ketonüberwachungssystems (Fora 6 Connect) erfasst.
  • Die Appetitbewertung erfolgt mithilfe von Fragen auf der visuellen Analogskala (VAS) zu Hunger, Sättigung, voraussichtlichem Nahrungsmittelkonsum und dem Wunsch, auf einer gleitenden Skala auf einem universitätseigenen iPad zu essen. Die Fragen werden von Flint et al. gestellt. (In J Obes 2000; 24:38-48) und sind Standardverfahren in der Literatur zu größerem Appetit.
  • Zusätzliche 30-minütige Bewertungen des postprandialen Energieverbrauchs und der Kraftstoffnutzung werden mithilfe der indirekten Kalorimetrie nach den Zeitpunkten 30, 90 und 120 Minuten erfasst. Die Bewertungen des postprandialen Energieverbrauchs werden im Verhältnis zu den Werten der Stoffwechselrate im Ruhezustand ausgedrückt.
• Standard-Frühstücksmahlzeit: Die Teilnehmer erhalten eine Standard-Frühstücksmahlzeit bestehend aus einem Proteinriegel, Saft und gemischten Nüssen (oder ähnlichen Ersatzstoffen bei Nahrungsmittelunverträglichkeiten/-allergien). Der Energiegehalt des Frühstücks wird unter beiden Bedingungen (Keton und Placebo) so ausgelegt, dass er 25 % des geschätzten Gesamtenergiebedarfs jedes Einzelnen deckt (berechnet anhand der Gleichungen für die Nahrungsreferenzaufnahme 2023). Im Placebo-Zustand besteht die Makronährstoffzusammensetzung aus 50 % Kohlenhydraten, 30 % Fett und 20 % Protein. Im Keton-Zustand werden 70 kcal Kohlenhydrate aus dem Frühstück entfernt und durch das 70-kcal-Keton-IQ-Ergänzungsmittel ersetzt. Die Teilnehmer haben bis zu 20 Minuten Zeit, diese Mahlzeit an einem privaten und ruhigen Ort zu sich zu nehmen. Während dieser Zeit dürfen sie weder persönliche Geräte noch Computer verwenden oder lesen, um den Einfluss äußerer Reize auf die Nahrungsaufnahme zu vermeiden.
• Exogene Keton- und Placebo-Ergänzungsmittel werden in flüssiger Form geliefert und oral zum Frühstück eingenommen. Beide Getränke werden mit einem handelsüblichen kalorienfreien Getränk (Mio; Kraft-Heinz, Chicago, IL) auf 500 ml verdünnt. Das Ketonpräparat (R-1,3-Butandiol [HVMN Ketone 2.0]) und das auf den Geschmack abgestimmte kalorienfreie Placebo werden von HVMN bereitgestellt.
• Nahrungsaufnahme nach Belieben bei einer einzelnen Mittagsmahlzeit: Am Ende des 180-minütigen Zeitpunkts wird den Teilnehmern ein Mittagsbuffet mit vorab abgewogenen Lebensmitteln angeboten, darunter: abgepackte Spaghetti mit Soße (z. B. Stouffers oder …). Ähnliches), Brötchen, Butter, frisches Obst, Salat oder gedünstetes Gemüse, Kekse, Chips, Saft, Müsliriegel sowie normale und Diät-Limonaden. Die Teilnehmer werden gebeten, so viel oder so wenig zu konsumieren, wie sie möchten, bis sie angenehm satt sind, und können von jedem Artikel mehr verlangen. Die Mahlzeit wird isoliert eingenommen, ohne Ablenkungen oder die Nutzung von Computern oder Mobiltelefonen. Am Ende der Buffetmahlzeit werden die Essensreste gewogen und die absolute Energie- und Makronährstoffaufnahme wird bestimmt, indem die gewogene Differenz jedes Lebensmittels vor und nach jeder Mahlzeit berechnet wird.

Beurteilung der Nahrungsaufnahme nach dem Studientag

• Nahrungsaufnahme nach Belieben: Den Teilnehmern werden 1,5 Tage lang Mahlzeiten und Snacks zur Verfügung gestellt, mit deren Verzehr sie nach dem Besuch am Studientag beginnen können. Die Teilnehmer werden angewiesen, in frei lebenden Umgebungen so wenig oder so viel zu essen, wie sie möchten. Die Mahlzeiten werden von einem örtlichen Essenslieferdienst bereitgestellt und durch vom Studienteam gekaufte Snacks und Getränke ergänzt. Der Inhalt der bereitgestellten Lebensmittel ist bei den Besuchen identisch und richtet sich nach den von den Teilnehmern gemeldeten Essgewohnheiten, wobei sowohl am besten bewertete als auch unbeliebte Lebensmittel ausgeschlossen werden, um einen übermäßigen oder zu geringen Verzehr zu vermeiden. Die Teilnehmer werden gebeten, nur die bereitgestellten Lebensmittel zu verzehren und nach Ablauf des Zeitraums von 1,5 Tagen leere Behälter und restliche Lebensmittel zurückzugeben. Sie erhalten ein Papierformular und eine Lebensmittelwaage, um alle verzehrten, aber nicht bereitgestellten Lebensmittel zu erfassen.