安静時代謝に対するフラボノイドとカフェイン補給の影響

この研究では、無作為化二重盲検クロスオーバー デザインを利用し、健康で非肥満の閉経前女性を対象に、混合フラボノイド サプリメント (MF) の急性摂取をプラセボ コントロール (PC) と比較します。 この研究は、ノースカロライナ大学チャペルヒル栄養研究所 (UNC NRI) の最近改装された間接室熱量計 (すなわち、代謝チャンバー) で費やされた 24 時間の 2 つの研究期間で構成されます。 メタボリック チャンバーでの 24 時間の研究期間は、4 週間間隔で行われます。 主な結果の測定値は、24 時間エネルギー消費量 (EE)、安静時代謝率 (RMR)、睡眠時代謝率 (SMR)、呼吸商からの基質利用 (RQ)、および身体活動エネルギー消費量 (AEE) です。

募集と適格性評価の後、研究参加者は、混合フラボノイド（MF）またはプラセボ対照（PC）研究日を完了するためにランダムに割り当てられます。 4週間のウォッシュアウトの後、研究参加者はクロスオーバーして代替治療を完了します。 ランダムに並べ替えられたブロックの方法は、Web ベースのランダム化ソフトウェア (www.randomization.com) を使用して生成されます。 その結果、10 人の研究参加者が最初の週に MF を受け取り、10 人の研究参加者が最初の週に PC を受け取りました。 研究参加者は、朝食の 30 分前に 2 つの MF または PC カプセルを摂取し、昼食の 30 分前に 2 つの MF または PC カプセルを摂取します。 両方の研究日の間、研究参加者はエネルギーバランスで供給されます（つまり、エネルギー摂取量はエネルギー消費量と一致します）。

2. 実験研究参加者: UNC NRI 代謝チャンバーで以前に生成されたデータを使用して、80% の出力でサンプル サイズを計算すると、24 時間 EE で 50 kcal の差を検出するには 15 ～ 20 人の研究参加者が必要であることが明らかになりました。 減少を考慮して、25 人の研究参加者が地元地域全体のマス広告を通じて募集されます。 閉経前の女性が選ばれるのは、これがスポンサーの対象集団であるためです。

3. 研究前ベースライン検査 適格性は、UNC NRI の外来臨床スイートで決定されます。 体組成 (体脂肪量および無脂肪量 (FFM)) は、二重エネルギー X 線吸収法 (DXA) (GE Lunar iDXA; ウィスコンシン州ミルウォーキー) によって決定されます。 体格指数（BMI、kg/m2）は、測定された身長と体重から計算されます。 安静時代謝率 (RMR) は、FFM ベースの式 [418 + (20.3 FFM)] (J Appl Physiol 1993;75:2514-2520) を使用して推定されます。 この推定 RMR は、代謝チャンバー内での総食事エネルギー摂取量を計算するために使用されます: RMR x 1.3 の身体活動レベル (PAL) を計算し、測定データを使用して調整します (詳細は下記)。 この時点で少量の血液サンプルを採取し、T3、T4、および TSH レベルを Lab Corp (ノースカロライナ州バーリントン) の臨床検査室で評価します。 尿妊娠検査が行われます。

4. 間接熱量測定: ノースカロライナ州カナポリスの栄養研究所の代謝室は、開回路の全部屋間接熱量計です。 CO2 分析計と O2 分析計は差動式で、フル スケールの読み取り値が 0% ～ 1% に設定されています。 O2 消費量、CO2 生成量、EE および RQ が 1 分ごとに記録されます。 EE は短縮されたウェアの式 (VO2 X 3.941) + (VCO2 X 1.106) を使用して計算されます。ここで、VO2 は消費される酸素の量 (L/分)、VCO2 は二酸化炭素の放出量 (L/分) です。 RQ は VCO2/VO2 として計算されます。 曲線下面積 (AUC) は、朝食、昼食、夕食後の 4 時間、および深夜から午前 6 時までの睡眠時間の RQ データを使用して計算されます。 自発的な身体活動は、全部屋センサーを使用して毎分測定されます。 安静時代謝率 (RMR) を計算するために、アクティビティ モーション センサーの出力 (それぞれ 30 分間の平均) に対して EE がプロットされ、線形回帰の y 切片が非アクティブ状態の EE として取得されます。 RMR に 1440 分を掛けて、24 時間に外挿します。 24 時間睡眠代謝率 (SMR) は、真夜中から午前 6 時 30 分までの 3 時間連続で測定された最低平均 EE (kJ/分) に 1440 分を掛けたものとして決定されます。 食事誘発性熱発生（DIT）は、RMRからSMRを差し引いて計算されます。 活性誘発EE（AEE）は、24時間EEとRMRの差として計算されます。

5. 代謝チャンバー研究日のプロトコル。 被験者は午前7時に栄養研究所ビル（500 Laureate Way）に到着します。 尿妊娠検査が行われます。 午前 7 時 30 分に、研究参加者は、一晩絶食した後、代謝室に報告します (午後 11 時以降は、カロリー、アルコール、またはカフェインを含む飲食物は禁止されています)。 研究参加者は、滞在の期待について指示され、靴を履かずにスクラブで体重を量ります。 午前 8:00 に研究参加者は部屋に封印されます。 研究参加者が立ってストレッチするように要求される 1 時間ごとに 2 分間の間隔を除いて、研究参加者は座っているかリクライニングしたままですが、1 日を通して起きています。 研究参加者は、これらの 2 分間の間隔で必要な日常活動を行うよう求められます。 朝食 (午前 9 時)、昼食 (午後 1 時 30 分)、夕食 (午後 7 時) はエアロック通路を通って提供されます。 配膳後、30分以内に完食いたします。 2 つの MF カプセルまたはプラセボは、朝食の 30 分前に消費され、その後、昼食の 30 分前に再度消費されます。 午後 10 時 30 分に、研究参加者は横になって寝るように求められます。 研究参加者は午前 6 時 30 分に起床し、持ち物を集めるためにチャンバー内を動き回ることが許可されます。 午前 7 時 15 分に、試験参加者は部屋を出て体重を量ります。

6. 代謝食の設計: ユーカロリック食は、この人口集団に対する現在の推奨事項を反映して、約 35% の脂肪、49% の炭水化物、および 16% のタンパク質を提供するように設計されます。 メニューは、栄養計算および食品管理ソフトウェアを使用して設計され、ベーグル、ピーナッツ バター、アップル ジュース、全粒粉パン、七面鳥肉、チーズ、マヨネーズ、バター スプレッド (脂肪として 10% kcal)、ポテトチップス、ラザニア、にんじん、ブロッコリー、ロールパン、マフィン。 カフェインを含む飲み物や食べ物は提供されません。 両方の商工会議所訪問で同じ食品が提供されます。 各被験者のベースライン メニューは、研究日の座りがちな性質を反映して、計算された RMR X 1.3 に基づいて準備されます。 エネルギーバランスの状態を確保するために、最初の訪問のベースラインメニューは、3 時間 (朝食を含む) および 7 時間 (朝食と昼食を含む) で測定された EE データに従って変更されます。 その後の食事は、食事と同じ割合の脂肪、炭水化物、タンパク質を含む 100 kcal の桃のマフィンで適宜調整されます。 研究参加者は、2回目の訪問時に同じ量の同じ食事を与えられます.

7. 統計分析: SAS (Cary, NC) を使用してデータを分析します。 来院 1 から来院 2 への持ち越し効果を防ぐために、対象内の構造化されていない相関行列を使用した反復測定回帰が、モデル内の治療 (MF および PC) および来院 (1 および 2) と交互作用項とともに実行されます。 交互作用項が有意でない場合、それは削除され、モデルが再実行されます。 2 つのエネルギー消費曲線 (1 つは MF 日用、もう 1 つは PC 日用) が各被験者について生成され、x 軸は時間 (分) を表し、y 軸はエネルギー消費 (kcal) を表します。 定義された時間ブロックのエネルギー消費曲線の下の面積は、SAS (SAS Institute, Inc., Cary, NC) の EXPAND 手順で台形則を使用して計算されます。 対数変換された領域で対応のある t 検定が実行され、MF 日の各期間のエネルギー消費量と PC 日の対応する期間が比較されます。 SAS の UNIVARIATE プロシージャの Shapiro-Wilk 検定は、正規性チェックに使用されます。 SAS の MULTTEST プロシージャでの誤検出率補正の Benjamini-Hochberg 法は、複数のテスト補正に使用されます。

補足：

混合されたフラボノイド サプリメントとプラセボ カプセルは見た目が同じで、Reoxcyn Discovery Group LLC (ユタ州ソルトレイクシティ) から供給されます。 フラボノイド カプセルの有効成分には、ビタミン C、野生のビルベリー果実エキス、緑茶葉エキス、ケルセチン、カフェイン、オメガ 3 脂肪酸が含まれます (付録 B を参照)。 カプセル充填成分には、Nu-Flow 70R (粉末籾殻由来)、キャッサバの根からのタピオカ、天然の竹のシリカ、およびマシュマロの根が含まれます。 プラセボ カプセルには、フィル成分のみが含まれます (有効成分は含まれません)。 朝食の 30 分前に MF と PC のカプセルを 2 錠ずつ、次に昼食の前に服用します。 MF カプセルは、658 mg のフラボノイドと 214 mg のカフェインを提供します。