A flavonoidok és a koffein-kiegészítés hatása a nyugalmi anyagcserére

Ez a tanulmány randomizált, kettős vak, keresztezett elrendezést alkalmaz, amely a kevert flavonoid-kiegészítő (MF) akut bevételét hasonlítja össze a placebo kontrollal (PC) egészséges, nem elhízott, menopauza előtti nőknél. A tanulmány két 24 órás vizsgálati időszakból áll majd, amelyeket az Észak-Karolinai Egyetem Chapel Hill Táplálkozáskutató Intézetének (UNC NRI) nemrégiben felújított közvetett szobakaloriméterében (vagyis az anyagcsere kamrájában) töltenek. A 24 órás vizsgálati periódusok között az anyagcserekamrában 4 hét különbség van. Az elsődleges eredménymérések a 24 órás energiafelhasználás (EE), a nyugalmi anyagcsere sebessége (RMR), az alvási anyagcsere sebessége (SMR), a szubsztrát felhasználása a légzési hányadosból (RQ) és a fizikai aktivitás energiafelhasználása (AEE) lesznek.

A toborzást és az alkalmassági értékelést követően a vizsgálatban résztvevőket véletlenszerűen beosztják a kevert flavonoid (MF) vagy a placebo-kontroll (PC) vizsgálati nap elvégzésére. 4 hetes kimosás után a vizsgálat résztvevői átlépnek és befejezik az alternatív kezelést. A véletlenszerűen permutált blokkok módszerét web-alapú randomizációs szoftverrel (www.randomization.com) generálják. Ennek eredményeként 10 vizsgálati résztvevő kapott MF-et az első héten, és 10 vizsgálati résztvevő kapott PC-t az első héten. A vizsgálatban résztvevők 2 MF vagy PC kapszulát fogyasztanak el reggeli előtt 30 perccel, és 2 MF vagy PC kapszulát 30 perccel ebéd előtt. Mindkét vizsgálati nap során a vizsgálatban részt vevők energiaegyensúlyt kapnak (azaz az energiabevitelt az energiafelhasználáshoz igazítják).

2. Kísérleti vizsgálati résztvevők: Az UNC NRI metabolikus kamrában korábban generált adatok felhasználásával a mintaméret-számítás 80%-os teljesítménnyel azt mutatta, hogy 15-20 vizsgálati résztvevőre lenne szükség a 24 órás EE 50 kcal különbségének kimutatásához. A lemorzsolódás figyelembevétele érdekében a vizsgálatban 25 résztvevőt toboroznak tömeges hirdetés útján a környéken. A menopauza előtti nőket azért választják ki, mert ez a szponzor célcsoportja.

3. A vizsgálat előtti kiindulási vizsgálatra való jogosultságot az UNC NRI járóbeteg-klinikai osztályán határozzák meg. A testösszetételt (zsírtömeg és zsírmentes tömeg (FFM)) kettős energiájú röntgenabszorptiometriával (DXA) határozzák meg (GE Lunar iDXA; Milwaukee, WI). A testtömegindexet (BMI, kg/m2) a mért magasságra és súlyra számítják ki. A nyugalmi metabolikus rátát (RMR) egy FFM-alapú egyenlet segítségével becsüljük meg [418 + (20,3 FFM)] (J Appl Physiol 1993; 75:2514-2520). Ezt a becsült RMR-t fogják használni a teljes étrendi energiabevitel kiszámításához, miközben az anyagcserekamrában van: RMR x fizikai aktivitási szint (PAL) 1,3, majd mért adatokkal módosítják (a részleteket alább közöljük). Ekkor kis vérmintát vesznek, és a Lab Corp (Burlington, NC) klinikai laboratóriumában értékelik a T3-, T4- és TSH-szinteket. A vizelet terhességi tesztjét elvégzik.

4. Közvetett kalorimetria: A Kannapolisi Táplálkozáskutató Intézet anyagcserekamrája egy nyitott áramkörű, egész helyiségben működő közvetett kaloriméter. A CO2- és O2-elemzők differenciálművesek, a teljes skála 0%-1%-ra van beállítva. Az O2-felhasználást, a CO2-termelést, az EE-t és az RQ-t percenként rögzítik. Az EE kiszámítása egy rövidített Weir-képlet (VO2 X 3,941) + (VCO2 X 1,106) segítségével történik, ahol VO2 az elfogyasztott oxigén térfogata L/percben, VCO2 pedig a felszabaduló szén-dioxid térfogata L/percben. Az RQ kiszámítása VCO2/VO2. A görbe alatti területet (AUC) a rendszer a reggelit, ebédet és vacsorát követő négy órára, valamint az éjfél és reggel 6:00 közötti alvásidőre vonatkozó RQ adatok alapján számítja ki. A spontán fizikai aktivitást percenként mérik egy teljes szobaérzékelő segítségével. A nyugalmi metabolikus ráta (RMR) kiszámításához az EE-t az aktivitás-mozgásérzékelő kimenetéhez viszonyítva ábrázolják (mindegyik 30 perc alatt átlagolva), és a lineáris regresszió y-metszését EE-nek veszik inaktív állapotban. Az RMR-t megszorozzuk 1440 perccel, hogy 24 órára extrapoláljuk. A huszonnégy órás alvási metabolikus rátát (SMR) a legalacsonyabb átlagos EE (kJ/perc) értékként határozzák meg, amelyet 3 egymást követő órán keresztül mértek éjfél és reggel 6:30 között, és meg kell szorozni 1440 perccel. A diéta által kiváltott termogenezist (DIT) az SMR-nek az RMR-ből való kivonásával számítjuk ki. Az aktivitás által kiváltott EE (AEE) a 24 órás EE és az RMR különbségeként kerül kiszámításra.

5. Metabolikus kamra vizsgálati nap protokollja. Az alanyok reggel 7 órakor érkeznek a Táplálkozástudományi Kutatóintézet épületébe (500 Laureate Way). A vizelet terhességi tesztjét elvégzik. Reggel 7:30-kor a vizsgálatban résztvevők jelentkeznek az anyagcsere kamrába egy éjszakai böjt után (23 órától tilos kalóriát, alkoholt vagy koffeint tartalmazó étel vagy ital). A vizsgálatban részt vevők tájékoztatást kapnak a tartózkodásukkal kapcsolatos elvárásokról, és cipő nélküli bőrradírban mérik le őket. Reggel 8 órakor a vizsgálatban résztvevőket lezárják a kamrában. Kivéve az óránkénti 2 perces szünetet, amely alatt a vizsgálatban résztvevőknek állniuk és nyújtózkodniuk kell, a résztvevők ülve vagy fekve maradnak, de ébren maradnak egész nap. A vizsgálat résztvevőit felkérik, hogy végezzék el a szükséges napi tevékenységeket ezekben a 2 perces időközökben. A reggelit (9:00), az ebédet (13:30) és a vacsorát (19:00) egy légzsilip átjárón keresztül szolgálják fel. Az étkezés a tálalástól számított 30 percen belül elkészül. Két MF kapszulát vagy placebót kell elfogyasztani 30 perccel reggeli előtt, majd 30 perccel ebéd előtt. 22:30-kor a vizsgálat résztvevőit arra kérik, hogy feküdjenek le aludni. A vizsgálat résztvevőit reggel 6:30-kor felébresztik, és szabadon mozoghatnak a kamrában, hogy összeszedjék holmijukat. Reggel 7:15-kor a vizsgálat résztvevői kilépnek a kamrából és megmérik őket.

6. Metabolikus diéták tervezése: Az eukalóriatartalmú étrendeket úgy kell megtervezni, hogy körülbelül 35% zsírt, 49% szénhidrátot és 16% fehérjét biztosítsanak, tükrözve az erre a népességcsoportra vonatkozó jelenlegi ajánlásokat. Az étlapok tápanyagszámító és élelmiszer-kezelő szoftverrel készülnek, és a következőkből állnak: bagel, mogyoróvaj, almalé, teljes kiőrlésű kenyér, pulyka, sajt, majonéz, vajas kenhető (10% kcal zsír), burgonya chips, lasagna, sárgarépa, brokkoli, zsemle és muffin. Nem szolgálnak fel koffeint tartalmazó italokat vagy ételeket. Mindkét kamarai látogatáskor ugyanazokat az ételeket szolgálják fel. A számított RMR X 1.3 alapján minden alanyhoz egy alapmenü készül, amely tükrözi a tanulmányi nap ülő jellegét. Az energiaegyensúlyi feltételek biztosítása érdekében az első látogatás alapmenüjét a mért EE adatok szerint módosítjuk 3 órában (reggelit tartalmazza) és 7 órától (reggelit és ebédet is). A további étkezéseket ennek megfelelően állítjuk be 100 kcal-os őszibarack muffinokkal, amelyek ugyanannyi zsírt, szénhidrátot és fehérjét tartalmaznak, mint az étkezések. A vizsgálatban résztvevők a második látogatáskor azonos mennyiségű ételt kapnak.

7. Statisztikai elemzés: Az adatok elemzése SAS (Cary, NC) segítségével történik. Az 1. látogatástól a 2. látogatásig terjedő hatások elkerülése érdekében ismételt mérési regressziót hajtanak végre egy strukturálatlan korrelációs mátrixszal az alanyon belül, a kezeléssel (MF és PC) és a látogatással (1. és 2.) a modellben egy interakciós kifejezéssel együtt. Ha az interakciós kifejezés nem szignifikáns, akkor a rendszer eltávolítja, és a modell újrafut. Két energiafelhasználási görbe, egy az MF-naphoz és egy a PC-naphoz, minden alanyhoz létrejön, ahol az x tengely az időt (perc), az y tengely pedig az energiafelhasználást (kcal) jelöli. Az energiaráfordítási görbe alatti terület meghatározott időblokkok esetén a trapézszabály segítségével kerül kiszámításra a SAS EXPAND eljárásában (SAS Institute, Inc., Cary, NC). A log-transzformált területen egy páros t-próbát hajtanak végre, hogy összehasonlítsák az MF nap egyes periódusainak energiafelhasználását a PC-nap megfelelő időszakával. A SAS UNIVARIATE eljárásában a Shapiro-Wilk tesztet használják a normálitás ellenőrzésére. A SAS MULTTEST eljárásában a hamis felfedezési arány korrekciójára szolgáló Benjamini-Hochberg módszert fogják használni a többszörös tesztelési korrekciókhoz.

KIEGÉSZÍTÉS:

A kevert flavonoid-kiegészítő és a placebo kapszulák egyformán néznek ki, és a Reoxcyn Discoveries Group LLC (Salt Lake City, UT) szállítja. A flavonoid kapszulák hatóanyagai közé tartozik a C-vitamin, az erdei áfonya gyümölcs kivonat, a zöld tealevél kivonat, a kvercetin, a koffein és az omega 3 zsírsavak (lásd a B mellékletet). A kapszula töltő összetevői közé tartozik a Nu-Flow 70R (porított rizshéjból), a manióka gyökér tápióka, a természetes bambusz szilícium-dioxid és a mályvacukor gyökér. A placebo kapszulák csak a töltőanyagokat tartalmazzák (a hatóanyagok nélkül). Két MF és PC kapszulát 30 perccel reggeli előtt, majd ismét ebéd előtt fogunk elfogyasztani. Az MF kapszulák 658 mg flavonoidot és 214 mg koffeint tartalmaznak.