Invloed van flavonoïden en cafeïnesuppletie op het rustmetabolisme

Deze studie zal gebruik maken van een gerandomiseerde, dubbelblinde, cross-over opzet, waarbij acute inname van het gemengde flavonoïdesupplement (MF) wordt vergeleken met placebocontrole (PC) bij gezonde, niet-zwaarlijvige, pre-menopauzale vrouwen. De studie zal bestaan ​​uit twee studieperiodes van 24 uur, doorgebracht in de onlangs gerenoveerde indirecte kamercalorimeter (d.w.z. metabolische kamer) aan het Chapel Hill Nutrition Research Institute (UNC NRI) van de Universiteit van North Carolina. De studieperioden van 24 uur in de metabolische kamer zullen 4 weken uit elkaar liggen. Primaire uitkomstmaten zijn 24-uurs energieverbruik (EE), rustmetabolisme (RMR), slaapmetabolisme (SMR), substraatgebruik van het respiratoire quotiënt (RQ) en energieverbruik voor fysieke activiteit (AEE).

Na beoordeling van de werving en geschiktheid, zullen de deelnemers aan de studie willekeurig worden toegewezen om de studiedag met gemengde flavonoïden (MF) of de placebocontrole (PC) te voltooien. Na een wash-out van 4 weken zullen de deelnemers aan de studie oversteken en de alternatieve behandeling voltooien. Er wordt een methode van willekeurig gepermuteerde blokken gegenereerd met behulp van webgebaseerde randomisatiesoftware (www.randomization.com) resulterend in 10 studiedeelnemers die MF ontvingen tijdens de eerste week, en 10 studiedeelnemers die de PC ontvingen tijdens de eerste week. Studiedeelnemers consumeren 2 MF- of PC-capsules 30 minuten voor het ontbijt en 2 MF- of PC-capsules 30 minuten voor de lunch. Tijdens beide studiedagen krijgen studiedeelnemers energiebalans (d.w.z. energie-inname wordt afgestemd op energieverbruik).

2. Experimentele studiedeelnemers: met behulp van gegevens die eerder in de UNC NRI-metabolische kamer waren gegenereerd, onthulde een berekening van de steekproefomvang met 80% vermogen dat 15-20 studiedeelnemers nodig zouden zijn om een ​​verschil van 50 kcal in 24-uurs EE te detecteren. Om rekening te houden met het verloop, zullen 25 deelnemers aan de studie worden geworven via massale advertenties in de hele regio. Pre-menopauzale vrouwen zullen worden gekozen omdat dit een doelpopulatie is van de sponsor.

3. Pre-Study Baseline Testen Geschiktheid zal worden bepaald in de poliklinische klinische suite van de UNC NRI. De lichaamssamenstelling (vetmassa en vetvrije massa (FFM)) zal worden bepaald via dual energy x-ray absorptiometry (DXA) (GE Lunar iDXA; Milwaukee, WI). De Body Mass Index (BMI, kg/m2) wordt berekend voor de gemeten lengte en het gewicht. De ruststofwisseling (RMR) zal worden geschat met behulp van een op FFM gebaseerde vergelijking [418 + (20,3 FFM)] (J Appl Physiol 1993;75:2514-2520). Deze geschatte RMR zal worden gebruikt om de totale energie-inname via de voeding te berekenen in de metabolische kamer: RMR x fysieke activiteitsniveau (PAL) van 1,3, en vervolgens aangepast met behulp van gemeten gegevens (details hieronder). Op dit moment zal een klein bloedmonster worden genomen en de T3-, T4- en TSH-waarden worden beoordeeld door het klinische laboratorium van Lab Corp (Burlington, NC). Er wordt een urine-zwangerschapstest uitgevoerd.

4. Indirecte calorimetrie: de metabolische kamer van het Nutrition Research Institute in Kannapolis, NC is een indirecte calorimeter met open circuit voor de hele kamer. De CO2- en O2-analyzers zijn differentieel, met volledige schaalwaarden ingesteld op 0%-1%. O2-verbruik, CO2-productie, EE en RQ worden elke minuut geregistreerd. EE wordt berekend met behulp van een verkorte formule van Weir (VO2 x 3,941) + (VCO2 x 1,106), waarbij VO2 het zuurstofvolume is dat wordt verbruikt in l/minuut en VCO2 het volume kooldioxide dat vrijkomt in l/minuut. RQ wordt berekend als VCO2/VO2. Het gebied onder de curve (AUC) wordt berekend met behulp van RQ-gegevens voor de vier uur na het ontbijt, de lunch en het avondeten, evenals de slaapuren tussen middernacht en 6:00 uur. Spontane fysieke activiteit wordt elke minuut gemeten met behulp van een totale ruimtesensor. Om de ruststofwisseling (RMR) te berekenen, wordt EE uitgezet tegen de uitvoer van de activiteitsbewegingssensor (elk gemiddeld over 30 minuten) en het y-snijpunt van de lineaire regressie genomen als EE in de inactieve toestand. RMR wordt vermenigvuldigd met 1440 minuten om te extrapoleren naar 24 uur. Vierentwintig uur slaapstofwisseling (SMR) wordt bepaald als de laagste gemiddelde EE (kJ/minuut) gemeten over 3 opeenvolgende uren tussen middernacht en 6.30 uur en vermenigvuldigd met 1440 minuten. Door voeding geïnduceerde thermogenese (DIT) wordt berekend door de SMR af te trekken van de RMR. Door activiteit geïnduceerde EE (AEE) wordt berekend als het verschil tussen 24-uurs EE en RMR.

5. Protocol studiedag metabole kamer. De proefpersonen komen om 7.00 uur aan in het gebouw van het Nutrition Research Institute (500 Laureate Way). Er wordt een urine-zwangerschapstest uitgevoerd. Om 07.30 uur zullen de deelnemers aan de studie zich melden bij de metabole kamer na een nacht vasten (geen eten of drinken met calorieën, alcohol of cafeïne vanaf 23.00 uur). Studiedeelnemers worden geïnstrueerd over de verwachtingen van hun verblijf en gewogen in scrubs zonder schoenen. Om 8:00 uur worden de studiedeelnemers in de kamer verzegeld. Met uitzondering van een interval van 2 minuten per uur waarin de deelnemers aan de studie worden gevraagd om te gaan staan ​​en zich uit te rekken, blijven de deelnemers aan de studie zitten of leunen, maar zijn ze de hele dag wakker. Studiedeelnemers wordt gevraagd om de noodzakelijke dagelijkse activiteiten uit te voeren tijdens deze intervallen van 2 minuten. Ontbijt (9.00 uur), lunch (13.30 uur) en diner (19.00 uur) worden geserveerd via een luchtsluis. De maaltijden zijn binnen 30 minuten na het opdienen klaar. Twee MF-capsules of placebo worden 30 minuten voor het ontbijt geconsumeerd en daarna weer 30 minuten voor de lunch. Om 22.30 uur wordt de deelnemers aan de studie gevraagd om te gaan liggen om te slapen. Studiedeelnemers worden om 6.30 uur gewekt en mogen door de kamer lopen om hun bezittingen te verzamelen. Om 07:15 uur zullen de deelnemers aan de studie de kamer verlaten en gewogen worden.

6. Ontwerp van metabole diëten: Eucalorische diëten zullen worden ontworpen om ongeveer 35% vet, 49% koolhydraten en 16% eiwit te leveren, wat de huidige aanbevelingen voor deze bevolkingsgroep weerspiegelt. Menu's zullen worden ontworpen met behulp van software voor nutriëntenberekening en voedselbeheer en bestaan ​​uit bagel, pindakaas, appelsap, volkorenbrood, kalkoen, kaas, mayonaise, smeerpasta (10% kcal als vet), chips, lasagne, wortelen, broccoli, broodjes en muffin. Er worden geen dranken of voedingsmiddelen met cafeïne geserveerd. Bij beide kamerbezoeken wordt hetzelfde voedsel geserveerd. Voor elk onderwerp wordt een basismenu opgesteld op basis van de berekende RMR X 1,3, die de sedentaire aard van de studiedag weerspiegelt. Om de energiebalans te waarborgen, wordt het basismenu van het eerste bezoek aangepast op basis van gemeten EE-gegevens om 3 uur (inclusief ontbijt) en 7 uur (inclusief ontbijt en lunch). Daaropvolgende maaltijden worden hierop aangepast met perzikmuffins van 100 kcal met dezelfde verhouding vet, koolhydraten en eiwit als de maaltijden. Studiedeelnemers krijgen bij hun tweede bezoek een identieke hoeveelheid van dezelfde maaltijd.

7. Statistische analyse: gegevens worden geanalyseerd met behulp van SAS (Cary, NC). Om eventuele overdrachtseffecten van bezoek 1 naar bezoek 2 te voorkomen, wordt een regressie met herhaalde metingen met een ongestructureerde correlatiematrix binnen de proefpersoon uitgevoerd met behandeling (MF en PC) en bezoek (1 en 2) in het model, samen met een interactieterm. Als de interactieterm niet-significant is, wordt deze verwijderd en wordt het model opnieuw uitgevoerd. Voor elk onderwerp worden twee energieverbruikscurven gegenereerd, één voor de MF-dag en één voor de pc-dag, waarbij de x-as de tijd (min) vertegenwoordigt en de y-as het energieverbruik (kcal). Het gebied onder de energieverbruikscurve voor gedefinieerde tijdsblokken zal worden berekend met behulp van de trapeziumregel in de EXPAND-procedure in SAS (SAS Institute, Inc., Cary, NC). Er zal een gepaarde t-test op het log-getransformeerde gebied worden uitgevoerd om het energieverbruik van elke periode op de MF-dag te vergelijken met de overeenkomstige periode op de pc-dag. De Shapiro-Wilk-test in de UNIVARIATE-procedure in SAS zal worden gebruikt voor normaliteitscontrole. De Benjamini-Hochberg-methode voor valse ontdekkingssnelheidcorrectie in de MULTTEST-procedure in SAS zal worden gebruikt voor meerdere testcorrecties.

SUPPLEMENT:

Het gemengde flavonoïdesupplement en de placebocapsules zien er identiek uit en worden geleverd door Reoxcyn Discoveries Group LLC (Salt Lake City, UT). Actieve ingrediënten in de flavonoïde capsules zijn vitamine C, extract van wilde bosbessen, extract van groene theebladeren, quercetine, cafeïne en omega 3-vetzuren (zie bijlage B). Ingrediënten voor de vulling van de capsule zijn onder meer Nu-Flow 70R (van rijstschillen in poedervorm), tapioca van cassavewortel, natuurlijk bamboesilica en heemstwortel. Placebo-capsules bevatten alleen de vulingrediënten (zonder de actieve ingrediënten). Twee MF- en PC-capsules worden 30 minuten voor het ontbijt geconsumeerd en daarna nog een keer voor de lunch. De MF-capsules leveren 658 mg flavonoïden en 214 mg cafeïne.