Kala vai pähkinä? Ruokavalion vaikutukset kardiometabolisiin riskitekijöihin ja pysyviin orgaanisiin epäpuhtauksiin

Nykyään yli viidesosa Norjan aikuisväestöstä on lihavia, ja vatsan lihavuuden esiintyvyys on lisääntynyt suhteettomasti naisilla. Kardiometaboliset häiriöt (metabolinen oireyhtymä, tyypin 2 diabetes) seuraavat liikalihavuuden seurauksena, mikä lisää väestön terveystaakkaa. Pysyvät orgaaniset epäpuhtaudet (POP) ovat lipofiilisiä kemikaaleja, kuten dioksiinit, polyklooratut bifenyylit (PCB) ja orgaaniset klooripitoiset torjunta-aineet (OP:t), jotka kertyvät eläviin organismeihin useiden vuosien ajan. Ihmisillä POP-yhdisteet varastoituvat pääasiassa rasvakudokseen, ja näitä kemikaaleja on havaittu kaikkien populaatioiden, myös vauvojen, plasmasta. Ihmiset altistuvat POP-yhdisteille pääasiassa nauttimalla runsaasti rasvaista ruokaa, ja korkeimmat POP-pitoisuudet ovat rasvaisissa kaloissa. Monityydyttymättömien n-3-rasvahappojen vuoksi rasvaisen kalan syöminen on yleensä yhdistetty hyviin terveysvaikutuksiin. On kuitenkin herännyt kysymyksiä, heikentävätkö POP-yhdisteet ja muut epäpuhtaudet kalojen ravitsemuksellisia etuja (5). Ruokavalion muuttaminen on liikalihavuuden ja sydän- ja verisuonitautien (CVD) ehkäisyn ja hoidon tärkein kulmakivi. Todisteet ovat yhdistäneet Välimeren ruokavalion sydän- ja verisuonitautien ehkäisyyn ja jatkuvaan painonpudotukseen. Välimeren ruokavalio koostuu perinteisesti leivästä, palkokasveista, vihanneksista ja hedelmistä, pähkinöistä, oliiviöljystä ja rajallisesta määrästä punaista lihaa, lihatuotteita, voita, kovaa margariinia ja sokeria sekä kohtuullista alkoholin saantia. Välimeren ruokavalion hyväksyminen ja toteutettavuus on rajallista muissa kuin Välimeren maissa ja tietyissä ryhmissä, ja se vaatii muutoksia paikallisen kulttuurin ja normien mukaan. Norjassa viralliset ravitsemussuositukset neuvovat, että väestön tulisi syödä paljon vihanneksia, hedelmiä, marjoja, täysjyvätuotteita, palkokasveja, pähkinöitä ja kalaa ja että prosessoitua ja punaista lihaa, suolaa ja sokeria tulisi rajoittaa (11). Pähkinät ovat proteiinin, kuidun, tyydyttymättömien rasvahappojen, mukaan lukien n-3-rasvahappojen ja fytokemikaalien, voimalaitos, ja niitä on helppo sisällyttää ruokavalioon. Todisteet yhdistävät pähkinät alentuneisiin sydän- ja verisuonisairauksiin ja ylipainoon. Ravitsemussuositukset, jotka todennäköisimmin vähentävät sydän- ja verisuonisairauksien riskiä ylipainoisilla tai lihavilla potilailla, ovat kiistanalaisia. Jos rasvaisen kalan säännöllinen syöminen heikentää aineenvaihdunnan säätelyä, vaihtoehto rasvaiselle kalalle voi olla pähkinöiden syöminen. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää rasvaisen kalan syömisen vaikutuksia pähkinöihin verrattuna sydän- ja verisuonitautien riskitekijöihin ja POP-tasoihin potilailla, joilla on ylipainoisia tai lihavia ja joilla on sydän- ja verisuonisairauksien riski. 2.0 Insuliiniresistenssi liittyy läheisesti vatsan lihavuuteen, ja siihen liittyy lukuisia muutoksia kardiometabolisissa riskitekijöissä, mukaan lukien alhainen HDL-kolesteroli, korkeat triglyseridit ja subkliininen tulehdus (korkea CRP), häiriöt, jotka johtavat sydän- ja verisuonisairauksiin. Muita ominaisuuksia ovat korkeat adipokiinipitoisuudet (leptiini, visfatiini) ja vähentynyt adiponektiini, insuliinia herkistävä hormoni. Kliinisesti kolmen tai useamman viidestä riskitekijästä, nimittäin vatsan liikalihavuus, alhainen HDL-kolesteroli, korkeat triglyseridit, korkea paastoglukoosi ja korkea verenpaine, luonnehtii metabolista oireyhtymää. Insuliiniresistenssi voidaan mitata tarkimmin hyperinsulinemisella euglykeemisellä clamp-menetelmällä, mutta tämä menetelmä on aikaa vievä ja sitä voidaan soveltaa vain rajoitetuille näytteille. Kliinisesti korkea C-peptidi viittaa insuliiniresistenssiin. Homeostasis Model Assessment -indeksi voidaan laskea insuliiniresistenssin (HOMA-IR) arvioimiseksi käyttämällä paastoglukoosi- ja insuliinitasoja. 3.1 Liikalihavuus ja POP-yhdisteet Rasvakudokseen varastoituneiden POP-yhdisteiden ja verenkierron pitoisuuksien väliseen homeostaasiin vaikuttavat tekijät eivät ole selvillä. Sekä korkeampia että alhaisempia POP-tasoja on raportoitu lihavilla verrattuna laihoihin yksilöihin. Nämä assosiaatiot voivat vaihdella yhdisteen ja aiemman altistuksen mukaan. Vähemmän klooratut PCB:t, diklooridifenyylidikloorietyleeni (DDE) ja dioksiini osoittivat vatsan lihavuuden mukautetun todennäköisyyssuhteen 2-3 vanhusten tiedoissa. Koska tutkimukset ovat enimmäkseen poikkileikkauksia tai painonmuutoksesta saatuja tietoja takautuvasti, syy-yhteys POP-tasojen ja liikalihavuuden välillä on edelleen spekulatiivista. Painonpudotus vähentää rasvakudoksen varastoitumista lisäämällä veren pitoisuuksia lyhyellä aikavälillä, vaikka raju painonpudotus vähentää kehon kokonaistaakkaa. 3.3 Viljelty kala pysyvien orgaanisten yhdisteiden lähteenä – tutkimukset Norjasta Vuonna 2004 julkaistussa paljon siteeratussa tutkimuksessa havaittiin, että viljellyllä lohella oli huomattavasti suurempi POP-kuormitus kuin luonnonvaraisella lohella ja että Euroopasta peräisin oleva viljelty lohi oli huomattavasti saastuneempaa kuin Etelä- ja Pohjois-Amerikasta peräisin oleva viljelty lohi. Siitä lähtien joidenkin pysyvien orgaanisten yhdisteiden, kuten dioksiinien, tasot ovat todennäköisesti laskeneet, koska nykyinen vesiviljelyn rehu perustuu yhä enemmän kasviöljyihin. Kuitenkin muita epäpuhtauksia, kuten OP:t ja polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH), joita esiintyy kaikkialla kasviöljyissä, on suurelta osin viljellyissä kaloissa. Viime aikoina Norjan loheen ilmoitettiin jääneen merkittäviä määriä POP-yhdisteitä. Tärkeää on, että n-3-rasvahappojen osuudet ovat laskeneet noin 50 %. Norjan rannikkoväestössä on todettu korkeita POP-pitoisuuksia, samoin kuin meriruoan kulutuksen ja POP-pitoisuuksien välisiä yhteyksiä (26, 27). Lisätutkimukset ovat osoittaneet, että öljyinen kala on tärkein PCB- ja dioksiinien lähde sekä suurille että väestöä edustaville kalankuluttajille Norjassa. Selkeät korrelaatiot osoitettiin arvioitujen saannin ja POP-yhdisteiden veren pitoisuuksien välillä. 4.1 Pähkinät ja CVD Viime vuosina tehdyt systemaattiset katsaukset ja meta-analyysit tukevat vahvasti suojaavaa yhteyttä pähkinöiden syömisen ja sydän- ja verisuonitautien välillä. Vuonna 2014 ilmestyi kolme meta-analyysiä. Tutkimuksissa havaittiin, että pähkinöiden nauttiminen liittyi käänteisesti iskeemiseen sydänsairauteen, yleiseen sydän- ja verisuonisairauksiin ja kaikista syistä johtuvaan kuolleisuuteen, mutta ei merkittävästi liittynyt diabetekseen ja aivohalvaukseen. Pähkinöiden syömisen ja iskeemisen sydänsairauden ja diabeteksen välillä havaittiin käänteinen yhteys, mutta ei aivohalvauksen välillä. Pähkinöiden kulutuksen ja sepelvaltimotaudin (CAD) riskin välillä on havaittu lineaarinen annos-vaste-suhde, jossa sepelvaltimotaudin riski pieneni 5 % jokaista annosta kohden viikossa. Satunnaistettu ruokavaliotutkimus tarjosi kokeellista näyttöä pähkinöiden suojaavan vaikutuksesta sydän- ja verisuonitauteihin. 55–80-vuotiaat ja korkean sydän- ja verisuonitautiriskin omaavat osallistujat jaettiin satunnaisesti johonkin kolmesta ravitsemustoimenpiteestä: Välimeren ruokavalio, jota oli täydennetty neitsytoliiviöljyllä tai pähkinöillä (noin 30 g/päivä pähkinäsekoituksia), tai vähärasvainen ruokavalio. Ensisijainen päätepiste oli suurten sydän- ja verisuonitapahtumien (sydäninfarkti, aivohalvaus tai sydän- ja verisuonisairauksien aiheuttama kuolema) määrä, ja seurannan mediaani oli 4,8 vuotta. Monimuuttuja-oikaistu vaarasuhde ryhmälle, joka oli määrätty pähkinöitä sisältävään Välimeren ruokavalioon, oli 0,72 verrattuna kontrolliryhmään. 4.2 Pähkinät ja ruumiinpaino Vaikka pähkinät ovat energiatiheä ruoka, pähkinöiden syöminen ei näytä liittyvän painon nousuun. Vuonna 2013 tehdyssä meta-analyysissä löydettiin 33 relevanttia kliinistä pähkinöiden nauttimista koskevaa tutkimusta, jotka antoivat tuloksia ruumiinpainosta. Vertailuruokavalioihin verrattuna pähkinöillä rikastetut ruokavaliot eivät lisänneet painoa, BMI:tä tai vyötärön ympärysmittaa. Pähkinöiden vaikutukset energiaan on tiivistetty viime aikoina. Pähkinöille on ominaista korkea kylläisyysarvo, mikä johtaa voimakkaisiin ravitsemusreaktioihin, tehottomuuteen niiden sisältämän energian imeytymisessä ja rasvan hapettumisen lisääntymiseen. 4.3 Pähkinät ja kardiometaboliset riskitekijät Useita mekanismeja on tutkittu kokeellisissa tutkimuksissa, jotka tarjoavat oletettuja selityksiä pähkinöiden suojaavista vaikutuksista sydän- ja verisuonitauteihin. Vaikutukset on osoitettu pääasiassa saksanpähkinöillä, hasselpähkinöillä, manteleilla ja pistaasipähkinöillä. Saksanpähkinöiden syömisen on osoitettu parantavan endoteelin toimintaa ylipainoisilla aikuisilla, joilla on sisäelinten liikalihavuus. Välimeren ruokavalio, johon oli lisätty oliiviöljyä tai pähkinöitä, alensi 24 tunnin ambulatorista verenpainetta, kokonaiskolesterolia ja paastoglukoosia sekä käänsi metabolista oireyhtymää ja siirsi lipoproteiinien alafraktiot vähemmän aterogeeniseen malliin. Hasselpähkinöillä rikastettu ruokavalio paransi endoteelin toimintaa, esti LDL:n hapettumista ja alensi tulehdusmarkkereita lipidejä alentavan vaikutuksen lisäksi. Pähkinät voisivat olla vaihtoehto rasvaiselle kalalle ruokavaliossa sekä kasvisruokavaliota haluaville henkilöille, jotka haluavat välttää kontaminantteja ja parantaa sydän- ja verisuonitautien riskitekijöitä korkean riskin keskuudessa. Emme kuitenkaan ole tietoisia tutkimuksista, joissa on verrattu CVD-riskitekijöitä ruokavalioissa, mukaan lukien pähkinät ja rasvainen kala.

5.0 Tutkimuksen tavoitteet ja päähypoteesit

1. kontrolliryhmälle, joka ei syö pähkinöitä tai rasvaista kalaa
2. rasvaista kalaa syövälle ryhmälle

Hypoteesit:

1. Tutkijat olettavat, että rasvaisen kalan kulutus lisää POP-yhdisteiden määrää ylipainoisilla ja lihavilla norjalaisilla miehillä ja naisilla.
2. Tutkijat olettavat, että rasvaisen kalan syöminen muuttaa kardiometabolisen riskin markkereita ylipainoisilla ja lihavilla norjalaisilla miehillä ja naisilla.
3. Tutkijat olettavat, että pähkinöiden nauttiminen parantaa kardiometabolisten riskien markkereita ylipainoisilla ja lihavilla norjalaisilla miehillä ja naisilla sekä pähkinöitä käyttämättömään kontrolliryhmään että rasvaista kalaa syövään ryhmään verrattuna. Muuttujat, seuranta ja päätepisteet: Klinikkakäynnit ajoitetaan kahden viikon välein ensimmäisten 12 viikon aikana, jotta varmistetaan ruumiinpainon vakaus molemmissa ryhmissä ja hoitomyöntyvyys. Elintoiminnot ja paino mitataan käynneillä standardoidulla tavalla. 15 osallistujan osanäytteelle kustakin kala-, pähkinä- ja kontrolliryhmästä tehdään hyperinsulineeminen euglykeeminen puristin insuliiniherkkyyden ja -resistenssin arvioimiseksi lähtötilanteessa ja kolmen kuukauden kuluttua. POP-analyysejä varten näytteet pakastetaan -70 celsiusasteeseen ja analysoidaan erissä seuraavien 21 POP:n varalta, joiden epäillään toimivan voimakkaasti hormonaalisten aineiden ja aineenvaihdunnan häiriötekijöinä: 14 PCB:tä, mukaan lukien dioksiinin kaltaiset PCB:t ja ei-dioksiinin kaltaiset PCB:t, 5 2,2',4,4'-tetra-bromibifenyylieetteri ja 1 dioksiini. Teho: Nykyisen kaltaisia ​​tutkimuksia ei ole aiemmin tehty auttamaan otoskoon laskennassa, mutta tätä yritetään. Kuuden kuukauden aikana mahdollisesti kliinisesti merkittävä muutos POP-yhdisteissä voi olla 15–20 prosentin lisäys – tämä on myös PCB-yhdisteiden ero edustavien ja suurien kuluttajien välillä Norjassa (29). Tutkimukseen osallistuu 40 osallistujaa kussakin ryhmässä, jotta kaikkiaan 120 osallistujaa voidaan keskeyttää. Tutkimuksen kliininen merkitys: Jos havaitaan POP-tasojen nousua ja se korreloi kardiometabolisten riskien kanssa, tämä saattaa viitata tarpeeseen tarkastella tarkemmin POP-yhdisteiden ja kardiometabolisten sairauksien ja riskitekijöiden, erityisesti tyypin 2 diabeteksen, välistä syy-yhteyttä. Jos rasvaisen kalan syöminen lisää kardiometabolista riskiä, ​​tämä voi viitata tarpeeseen arvioida uudelleen nykyisiä ravitsemussuosituksia. Jos pähkinöiden syöminen parantaa sydän- ja verisuonitautien riskitekijöitä verrattuna pähkinöiden syömättä jättämiseen tai rasvaisen kalan syömiseen, tämä voi olla tärkeä ruokavaliotieto väestölle, jolla on suuri sydän- ja verisuonisairauksien riski.

4.3 Tilastolliset analyysit Tilastollinen analyysi noudattaa intent-to-treat -periaatetta ja lisäanalyysejä protokollakohtaisista populaatioista. POP-yhdisteiden ja sydän- ja verisuonitautien riskitekijöiden muutosten data-analyysi käsittää kaikki satunnaistetut henkilöt, jotka suorittavat 12 viikkoa kestävän ensimmäisen tutkimusvaiheen (hoidon tarkoitus - ensisijainen tulos). Tämä analyysi toistetaan, mukaan lukien vain protokollan mukaan osallistujat, jotka kirjasivat yli 80 %:n noudattamisen määrättyjen elintarvikkeiden kanssa (täydellinen analyysi - toissijainen tulos). POP-yhdisteiden ja sydän- ja verisuonitautien riskitekijöiden muutosten ryhmien väliset vertailut suoritetaan käyttämällä riippumattomien näytteiden t-testiä. Tutkimuksessa verrataan kalaryhmää kontrolleihin ja pähkinäryhmään. Ryhmän sisäiset vertailut suoritetaan käyttämällä parillista t-testiä. P-arvot <0,05 katsotaan tilastollisesti merkitseviksi.