Pistaasipähkinöiden kulutus tulehdusmerkkiaineissa ja laihassa kehonmassassa

Tutkimuksen yleisenä tavoitteena on arvioida pistaasipähkinöiden kulutuksen vaikutuksia tulehdusmarkkereihin ja laihaan kehon massaan 40-60-vuotiailla naisilla ja miehillä, jotka liikkuvat kolmesta viiteen päivään viikossa. Määrittää 1,5 unssin pistaasipähkinöiden kulutuksen vaikutukset tulehdusmarkkereihin verrattuna kontrolliryhmään (kreatiinikinaasi, C-reaktiivinen proteiini, kortisoli, interleukiini-8, tuumorinekroositekijä-alfa, kupari-sinkkisuperoksididismutaasi ja glutationiperoksidaasi pitoisuudet) ja laiha paino 40–60-vuotiailla naisilla ja miehillä, jotka ovat harrastaneet virkistystoimintaa vähintään kuusi kuukautta (harjoittaneet kolmesta viiteen päivään viikossa).

Tämä on satunnaistettu tutkimus, jossa osallistujat suorittavat ensin kahden viikon perussaapumisjakson, jonka aikana he kuluttavat tyypillistä ruokavaliotaan. Tämän jälkeen osallistujat satunnaistetaan kahteen ryhmään kuuden kuukauden ajaksi: 1,5 unssia pistaasipähkinöitä päivässä verrattuna kontrolliin (ei pistaasipähkinöitä). Pistaasipähkinät ovat heidän tavanomaisen ruokavalionsa lisäksi.

Ruokavalion interventio, mukaan lukien ruokavalion arviointi Ruokavalion interventiossa määrätään satunnaisesti 144 osallistujaa syömään 1,5 unssia pistaasipähkinöitä päivässä (72 osallistujaa) tai kontrolliryhmä (ei syö pistaasipähkinöitä) (72 osallistujaa). Se on ainoa muutos, joka toteutetaan osallistujien ruokavalioon. Koska useat tutkijat ovat osoittaneet, että pistaasipähkinöiden lisääminen ruokavalioon ei johda painonnousuun, osallistujia ei pyydetä muuttamaan ruokavaliotaan millään tavalla, paitsi lisäämään 1,5 unssia pistaasipähkinöitä päivässä kuuden kuukauden ajan tai ei muutoksia heidän ruokavaliossaan (kontrolliryhmä) (riippuen ryhmästä, johon heidät satunnaisesti määrättiin).

Kahden viikon perusajojakso Kahden viikon perussaapumisjakso otetaan mukaan, jonka aikana osallistujat syövät tyypillistä ruokavaliotaan. Tämän jälkeen osallistujat satunnaistetaan yhteen kahdesta ryhmästä kuuden kuukauden ajaksi: 1,5 unssia pistaasipähkinöitä nauttivaan päivässä tai kontrolliryhmään (ei pistaasipähkinöitä). Pistaasipähkinät ovat heidän tavanomaisen ruokavalionsa lisäksi.

Miksi sisällyttää kahden viikon perusajojakso? Ensinnäkin sisäänajojaksoa käytetään rekrytoinnin jälkeen, mutta ennen osallistujien satunnaistamista. Vaikka sisäänajojakson aikana ei olisikaan hoitoa (kuten tutkimuksessamme), tutkijat voivat arvioida osallistujien osallistumista ennen satunnaistamista. Jos osallistuja ei ole vastaanottavainen mihinkään yhteydenottoon (esim. sähköpostit, puhelut) sisäänajojakson aikana, se antaa tutkijoille mahdollisuuden sulkea hänet pois osallistumisesta, mikä voi lisätä tutkimuksen tehoa. Sisäänajo voi kuitenkin johtaa negatiivisiin vaikutuksiin. Se voisi vaikuttaa ulkoiseen validiteettiin sulkemalla osallistujat pois tutkimuksesta. Sisäänajojakso voi myös vaikuttaa sisäiseen validiteettiin suurentamalla hoitoaikeen vaikutusarviota. Lisäksi tutkijoiden tulee raportoida, miksi osanottajat suljettiin pois sisäänajojakson aikana, ja kuvailla heidän perusominaisuuksiaan kaikissa julkaisuissa.

Ruokavalion saannin ja fyysisen aktiivisuuden arviointi Block 2014 täyspitkä ruokatiheyskysely (FFQ) + fyysisen aktiivisuuden seulonta aikuisille (NutritionQuest, Berkeley, CA) vain lähtötilanteessa. Ruokatiheyskyselylomakkeet kertovat ruoan ja juoman kokonaissaannin kuluneen vuoden ajalta. Block 2014 FFQ + fyysisen aktiivisuuden seulontalaite yhdistää täyspitkän FFQ:n ja lyhyen fyysisen aktiivisuuden seulontatyökalun. Block 2014 FFQ + fyysisen aktiivisuuden seulonnassa on 127 ruokaa ja juomaa. Analyysitietokanta luotiin Yhdysvaltain maatalousministeriön (USDA:n) Food and Nutrient Database for Dietary Studies 5.0:sta, Food Pyramid Equivalents Database -tietokannasta ja Nutrient Database for Standard Reference -tietokannasta. Block 2014 FFQ + fyysisen aktiivisuuden seulontalaite tarjoaa annoskokoisia kuvia ruoan ja juoman nauttimiseen. Lyhyt fyysisen aktiivisuuden seulontalaite sisältää 11 yleistä fyysistä aktiviteettia, jotka on saatu National Human Activities Patterns Survey -tutkimuksen arvioinnista, ja se arvioi kokonaisminuutteja, metabolisen ekvivalentin (MET) minuutteja ja energiankulutusta. Valitsimme Block 2014 FFQ + -fyysisen aktiivisuuden seulontalaitteen, koska se antaa tutkijoille myös kokonaisarvion osallistujien fyysisestä aktiivisuudesta.

Kiinnittymisen arviointi Satunnaisesti pistaasipähkinäryhmään nimetyt osallistujat saavat kolme kuukautta pistaasipähkinöitä (1,5 unssin paketteja) perustietojen keräämisen jälkeen. Osallistujille toimitetaan pistaasipähkinät annosohjatuissa pakkauksissa kiinnittymisen varmistamiseksi ja kulutuksen esteiden vähentämiseksi.

Osallistujille jaetaan riittävästi pistaasipähkinöitä kolmeksi kuukaudeksi, jotta osallistujien on palattava laboratorioimme saadakseen vielä kolmen kuukauden annoksen. Kun osallistujat palaavat laboratorioimme kolmen kuukauden kuluttua, heitä pyydetään tuomaan mukanaan kaikki käyttämättömät pistaasipähkinäpaketit. Kolmen kuukauden kuluttua tutkijat dokumentoivat kaikki käyttämättömät pistaasipähkinäpaketit. Osallistujilta kysytään, miksi he eivät kuluttaneet pistaasipakkauksiaan, ja dokumentoivat syynsä. Tämän jälkeen tutkijat antavat osallistujille toisen kolmen kuukauden pistaasipähkinöiden tarjonnan, mikä vie heidät tutkimuksen loppuun. Jos osallistujat eivät kuluta 80 % tai enemmän tarjotuista pistaasipähkinöistä, heidät jätetään pois tutkimuksesta.

Verenotto ja analyysit (ensisijainen) Seerumin C-reaktiivinen proteiini, seerumin interleukiini-8, seerumin tuumorinekroositekijä-alfa, plasman kupari-sinkkisuperoksididismutaasi, plasman glutationiperoksidaasi, seerumin kreatiinikinaasi ja seerumin kortisolipitoisuudet mitataan lähtötilanne, kolme kuukautta ja tutkimuksen loppu. Osallistujat saapuvat flebotomiahuoneeseen Wallace Hallissa Virginia Techissä aamulla yön yli paaston (10 tunnin paaston) jälkeen. Koulutettu flebotomisti kerää kaikkia verenkeräyksiä varten laskimoveren seerumiputkiin (ei antikoagulanttia) tai plasmaputkiin (jossa on hepariinia tai EDTA:ta antikoagulanttina). Kaksikymmentä (20) millilitraa (ml) verta kerätään jokaiselta osallistujalta kullakin aikapisteellä. Kymmenen ml kerätään seerumiputkiin (ei antikoagulanttia), ja 10 ml kerätään plasmaputkiin, joissa on hepariinia tai EDTA:ta antikoagulanttina. Kolmen kuukauden tiedonkeruu antaa tutkijoille mahdollisuuden kerätä lisää dataa, mutta se mahdollistaa myös toisen check-inin kaikkien osallistujien, mutta erityisesti kontrolliryhmän, kanssa. Lisäksi tutkijat yrittävät ajoittaa verinäytteet samaan aikaan, kun pistaasiryhmän osallistujat tulevat laboratorioon ottamaan veren.

Verenkeräyksen jälkeen punasolut erotetaan seerumista tai plasmasta sentrifugoimalla nopeudella 3000 rpm (1500xg) 15 minuutin ajan. Seerumin verinäytteiden on ensin hyydyttävä jäällä tunnin ajan ennen sentrifugointia. Plasmanäytteet sentrifugoidaan välittömästi jokaisen verenoton jälkeen. Kirkas supernatantti jaetaan eriin oikein merkittyihin 1,5 ml:n Eppendorf-putkiin (Eppendorf AG, Massachusetts, USA ja Saksa) käyttämällä kertakäyttöisiä siirtopipettejä. Putket kaikkia määrityksiä varten säilytetään -80 °C:ssa, kunnes niitä tarvitaan analyyseihin. Kaikki verinäytteet analysoidaan kahtena kappaleena kaikkien edellä mainittujen biomarkkerien osalta.

Enzyme-Linked Immunosorbent Assays (ELISA) -testejä (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA) käytetään kaikkien biomarkkerien arvioimiseen käyttämällä BioTek Synergy H1 Hybrid Multi-Mode Monochromator Fluorescence Microplate Reader -laitetta (Fisher Scientific, Hanover Place, IL). Kaikki verianalyysit suoritetaan tutkimuksen lopussa ELISA-pakkausten välisten erojen minimoimiseksi. Kaikki verianalyysit tehdään ravitsemusbiokemian laboratoriossa Wallace Hallissa (Department of Human Nutrition, Foods, and Exercise, Virginia Tech).

Edellä mainitut biomarkkerit valittiin useista syistä. Ensinnäkin ne ovat joitakin keskeisiä tulehdusmarkkereita kehossa. Lisäksi ne tarjoavat tasapainon tulehdusmarkkereita ja antioksidantteja. Lopuksi, kaikkia niitä ei ole mitattu tutkimuksissa, joissa pistaasipähkinöitä kulutettiin osana interventiota.

Lean Body Mass Assessment (ensisijainen) Tutkijat käyttävät Lunar iDXA2, MTY-kaksoisenergia-röntgenabsorptiometriä (DXA) (GE Precision Healthcare, LLC, Chicago, IL) analysoidakseen kehon koostumusta, erityisesti vähärasvaista massaa. DXA:ta pidetään kultaisena standardina vähärasvaisen kehon massan, kehon rasvaprosentin ja luun mineraalitiheyden arvioinnissa. Koko kehon skannaus kestää noin viisi minuuttia. Säteilyaltistuksen määrä ei ole suurempi kuin maastolentolennolla. Mittaamme kehon koostumuksen tutkimuksen alussa ja lopussa. Tutkijat eivät mittaa kehon koostumusta kolmen kuukauden iässä kahden ajan, koska emme halua lisätä osallistujien yhtä säteilyaltistusta.

Paino, pituus, painoindeksi ja vyötärön ympärysmitta (toissijainen) Kuvaavien tietojen saamiseksi ruumiinpaino mitataan 0,25 kg:n tarkkuudella ilman kenkiä ja samoilla vaatteilla kalibroidulla tasapainokeila-asteikolla (Seca, Hampuri) , Saksa). Korkeus mitataan 0,5 cm:n tarkkuudella vaaka-asteikkoon kiinnitetyllä stadiometrillä. Tutkijat mittaavat painon ja pituuden kahdesti ja ottavat kunkin mittauksen keskiarvon. Tutkijat ovat käyttäneet tätä menetelmää useiden vuosien ajan lisätäkseen tarkkuutta kehon painon ja pituuden arvioinnissa. Painoindeksi (BMI) lasketaan käyttämällä seuraavaa yhtälöä: BMI = paino (kilogrammaa)/pituus (metriä2). Osallistujia pyydetään käyttämään samoja vaatteita jokaisessa tiedonkeruussa ja muiden antropometristen mittausten helpottamiseksi. Tutkijat haluavat painon pysyvän vakaana koko tutkimusjakson ajan.

On todettu, että vyötärön ympärysmitta on yksinkertainen ja luotettava arvio vatsan sisäelinten rasvan määrästä. Osallistujia pyydetään seisomaan jalat noin hartioiden leveydellä toisistaan ​​ja painon jakautuessa tasaisesti kummallekin jalalle. Heitä pyydetään hengittämään normaalisti, ja lukema otetaan kevyen uloshengityksen lopussa. Vyötärön ympärysmitta mitataan yhdellä tuumalla navan yläpuolelta kolmena kappaleena lähimpään 0,5 cm:iin Gulick-mittanauhalla. Arvona käytetään kolmen mittarin keskiarvoa. Mittaamme kehon painon, pituuden, BMI:n ja vyötärön ympärysmitan lähtötilanteessa ja tutkimuksen lopussa.

Tilastolliset arvioinnit, mukaan lukien teholaskennan tietokannan perustaminen ja hallinta REDCap-järjestelmää (Research Electronic Data Capture) käytetään keskeisenä resurssina tietojen käsittelyssä ja hallinnassa. Kun etupään keräysväline luodaan, REDCap luo automaattisesti taustatietokannan, joka on suunniteltu tallentamaan tutkimuksesta tallennettavat tiedot. Virginia Techin (VT:n) viennin ja turvallisen tutkimuksen vaatimustenmukaisuuden toimisto (OESRC) on lisensoinut oman REDCap-versionsa, jota isännöidään paikan päällä Andrews Information Systems Buildingissa. REDCap kehitettiin erityisesti sairausvakuutuksen siirrettävyyttä ja vastuullisuutta koskevan lain (HIPAA) turvallisuusohjeiden ympärille tukemaan online- ja offline-tietojen keräämistä tutkimustutkimuksia ja operaatioita varten. Se tarjoaa intuitiivisen käyttöliittymän tietojen syöttämiseen ja tietojen validointiin, kirjausketjut tietojen käsittelyn ja vientimenettelyjen seurantaan sekä automaattiset vientitoimenpiteet saumattomia tietojen latauksia varten.

Tutkimuksen suunnittelu Tämä on satunnaistettu tutkimus, jossa osallistujat suorittavat ensin kahden viikon perussaapumisjakson, jonka aikana he kuluttavat tyypillistä ruokavaliotaan. Tämän jälkeen osallistujat satunnaistetaan kahteen ryhmään kuuden kuukauden ajaksi: 1,5 unssia pistaasipähkinöitä nauttivaan ryhmään tai kontrolliryhmään (ei pistaasipähkinöitä). Pistaasiryhmän jäsenet käyttävät pistaasipähkinöitä tavallisen ruokavalionsa lisäksi.

Satunnaistaminen Tutkijat satunnaistavat kelvolliset osallistujat toiseen kahdesta ryhmästä (pistaasipähkinä vs. kontrolli) käyttämällä permutoitua lohkosatunnaistusta ja kerrostusta sukupuolen perusteella tehtävän jakamisen tasapainottamiseksi. Kliiniseen tutkimukseen osallistumaton biostatistikko luo satunnaisjakotaulukot SAS-ohjelmiston versiolla 9.4 (SAS Institute, Cary, NC, USA) käyttäen. Taulukot tallennetaan Virginia Techin REDCap-järjestelmään siten, että vain biostatistikot voivat tarkastella niitä. Tutkimustulokset analysoidaan sokeasti allokaatiostatuksen suhteen.

Näytteen koon ja tehon laskeminen Ensisijainen tulos on muutos tulehdusvasteessa, mitattuna C-reaktiivisen proteiinin pitoisuuksilla, lähtötilanteen sisäänajojaksosta kuuteen kuukauteen. Tämän tutkimuksen teho perustui tuloksiin terveiden aikuisten C-reaktiivisen proteiinin pitoisuuksista, jotka saivat ravitsemustoimenpiteitä, joissa oletettu keskimääräinen C-reaktiivisen proteiinin pitoisuus lähtötilanteessa on 1,53 mg/l (keskihajonta [SD] 1,52 mg/L). Ryhmän sisäisiä vertailuja varten 60 terveen aikuisen otoskoko ryhmää kohden (yhteensä 120) saavuttaa 80 % tehon havaita parilliset keskimääräiset erot 0,62 (Cohenin d = 0,41 [pieni-keskikokoinen vaikutus]), ja se perustuu kahteen sivuinen parillinen t-testi, kun määritetään merkitsevyystaso α=0,025. Ryhmien välisissä vertailuissa otoskoot 60 ryhmää kohden (yhteensä 120) saavuttavat 80 % tehon keskimääräisen eron havaitsemiseksi 0,86 (Cohenin d = 0,57 [keskimääräinen vaikutus]) perustuu kaksipuoliseen kaksiotteeseen t-testiin, jossa oletetaan yhtäläiset varianssit ja α = 0,025. Mahdollisen 20 % poistumisprosentin huomioon ottamiseksi rekrytoimme 144 osallistujaa (72 osallistujaa per ryhmä).

Tietojen analyysit Alustavat analyysit Otoksen karakterisoimiseen käytetään kuvaavia tilastoja, mukaan lukien jatkuvien mittojen keskihajonta (keskiarvo, mediaani) ja vaihtelu (keskihajonta, kvartiilialue, vaihteluväli) sekä frekvenssit ja prosenttiosuudet dikotomisille ja kategorisille mittauksille. Mikäli poikkeamia normaalista ilmenee, käytetään muunnoksia tai toteutetaan ei-parametrisia testejä ja verrataan parametritesteihin. On huomattava, että vaikka tutkijat odottavat ryhmien olevan tasapainossa perusominaisuuksien kanssa satunnaistamisen vuoksi, sattumalta ilmenevät epätasapainot otetaan huomioon kaikissa analyyseissä.

Puuttuvien tietojen menetelmät Vaikka jokaisesta osallistujasta pyritään saamaan täydelliset tiedot, osa puuttuvista tiedoista on väistämätöntä. Taustalla oleva mekanismi, joka puuttuu täysin satunnaisesti (MCAR), puuttuu satunnaisesti (MAR) tai puuttuu ei satunnaisesti (MNAR), arvioidaan ennen säätämistä puuttuvien tietojen poikkeamien minimoimiseksi. MAR-oletus, joka tukee moninkertaisen imputoinnin käyttöä ketjutetuilla yhtälöillä, arvioidaan regressoimalla tunnettujen kovariaattien puuttumisen indikaattori käyttämällä moninkertaista logistista regressiota. Ehdotetut analyyttiset menetelmät hyödyntävät kaikkia saatavilla olevia tietoja. Perusominaisuuksia verrataan osallistujien kesken, joilla on täydellisiä tietoja ja ilman täydellisiä tietoja, ja tunnustetaan, että todellisten tilastollisten erojen löytämiseen liittyvä tilastollinen teho saattaa olla rajallinen. Mahdollisten harhojen arvioimiseksi otetaan mukaan vastausprosenttien vertailu. Jos puuttuvat tiedot ovat minimaalisia (<5 %) ja niitä voidaan pitää MAR- tai MCAR-arvoina, ensisijainen hypoteesi testataan käyttämällä täydellisiä havaittuja tietoja.

Tavoite 1 Analyysit Tämän tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on tutkia pistaasipähkinöiden kulutuksen vaikutuksia tulehdusvasteeseen (mitattuna kreatiinikinaasilla, C-reaktiivisella proteiinilla, kortisolilla, interleukiini-8:lla, tuumorinekroositekijä-alfalla, kupari-sinkkisuperoksididismutaasilla ja glutationiperoksidaasipitoisuudet) ja vähärasvainen ruumiinmassa (DXA:lla mitattuna). Muutokset lähtötasosta, kolmesta kuukaudesta ja kuudesta kuukaudesta kussakin tuloksessa vasteena ruokavalioon, perustuvat lineaarisiin sekavaikutusmalleihin, jotka sisältävät satunnaisia ​​vaikutuksia osallistujiin ja kiinteät vaikutukset ruokavaliolle ja ajalle (perusajo, kolme kuukautta, kuusi kuukautta) . Mallin oletuksia arvioidaan sekä kvantitatiivisesti että visuaalisesti käyttämällä sopivuustilastoja ja diagnostisia käyriä. Toissijaisiin lisäanalyyseihin sisältyy yleinen lineaarinen mallinnus, jossa eropisteet (kuuden kuukauden aikapiste miinus lähtöviiva, kuuden kuukauden aikapiste miinus kolmen kuukauden aikapiste, kolmen kuukauden aikapiste miinus perustaso) regressoidaan ruokavaliointerventioryhmissä.

Mahdollinen vaikutus/relevanssi tieteellisiin löytöihin Tämä tutkimus voisi tarjota yksinkertaisen, terveellisen tavan virkistys-aktiivisille henkilöille vähentää tulehdusta ja parantaa kehon koostumusta. Se, että pistaasipähkinät ovat kokonaisia ​​ruokia, eivät lisäravinteita, on positiivinen lähestymistapa terveyteen ja hyvinvointiin. Pistaasipähkinöiden hyötyjen tutkiminen terveissä, aktiivisissa aikuisissa tarjoaa toisen keinon rohkaista ihmisiä nauttimaan enemmän tätä terveellistä ruokaa.