Pistasjforbruk på inflammatoriske markører og mager kroppsmasse

Det overordnede målet med studien er å evaluere effekten av pistasjforbruk på inflammatoriske markører og mager kroppsmasse hos kvinner og menn, 40 til 60 år, som trener tre til fem dager per uke. For å bestemme effekten av å konsumere 1,5 gram pistasjnøtter per dag sammenlignet med en kontrollgruppe på inflammatoriske markører (kreatinkinase, C-reaktivt protein, kortisol, Interleukin-8, tumornekrosefaktor-alfa, kobber-sinksuperoksiddismutase og glutationperoksidase konsentrasjoner) og mager kroppsmasse hos kvinner og menn i alderen 40 til 60 år, som har vært rekreasjonsaktive i minst seks måneder (trening tre til fem dager per uke).

Dette vil være en randomisert studie der deltakerne først vil fullføre en to-ukers baseline-innkjøringsperiode der de vil spise sitt typiske kosthold. Etter dette vil deltakerne bli randomisert til en av to grupper i seks måneder: inntak av 1,5 gram pistasjnøtter per dag versus en kontroll (som ikke spiser pistasjnøtter). Pistasjenøtter vil komme i tillegg til deres vanlige kosthold.

Diettintervensjon inkludert kostholdsevaluering Diettintervensjonen vil være å tilfeldig tildele 144 deltakere til å innta 1,5 gram pistasjnøtter per dag (72 deltakere) eller en kontrollgruppe (som ikke spiser pistasjnøtter) (72 deltakere). Det vil være den eneste endringen som vil bli implementert i deltakernes dietter. Fordi en rekke forskere har vist at å legge til pistasjnøtter i kostholdet ikke fører til vektøkning, vil deltakerne ikke bli bedt om å endre diettene sine på noen måte, bortsett fra å legge til forbruk av 1,5 gram pistasjnøtter per dag i seks måneder, eller ha ingen endring i kostholdet deres (kontrollgruppen) (avhengig av gruppen de ble tilfeldig tildelt).

To-ukers baseline-innkjøringsperiode En to-ukers baseline-innkjøringsperiode vil bli innlemmet der deltakerne vil innta sitt typiske kosthold. Etter dette vil deltakerne bli randomisert til en av to grupper i seks måneder: inntak av 1,5 gram pistasjnøtter per dag eller en kontrollgruppe (som ikke spiser pistasjnøtter). Pistasjenøtter vil komme i tillegg til deres vanlige kosthold.

Hvorfor innlemme en to ukers grunnlinjeinnkjøringsperiode? Først benyttes en innkjøringsperiode etter rekruttering, men før randomisering av deltakere. Med en innkjøringsperiode, selv om det ikke vil være noen behandling i løpet av innkjøringsperioden (som i vår studie), lar det forskerne vurdere deltakerdeltakelse før randomisering. Hvis en deltaker ikke er mottakelig for noen kontakt (f.eks. e-poster, telefonsamtaler) i løpet av innkjøringsperioden, vil det tillate forskerne å ekskludere dem fra å delta, noe som kan øke studiens kraft. En innkjøringsperiode kan imidlertid føre til negative effekter. Det kan påvirke ekstern validitet ved å ekskludere deltakere fra studien. En innkjøringsperiode kan også påvirke den interne validiteten ved å blåse opp anslaget for intent-to-treat-effekt. I tillegg bør forskerne rapportere hvorfor noen deltakere ble ekskludert i løpet av innkjøringsperioden, og beskrive deres grunnlinjeegenskaper i eventuelle publikasjoner.

Kostinntak og fysisk aktivitetsvurdering En blokk 2014 full lengde spørreskjema for matfrekvens (FFQ) + screening for fysisk aktivitet for voksne (NutritionQuest, Berkeley, CA) kun ved baseline. Spørreskjemaer for matfrekvens gir et samlet mat- og drikkeinntak det siste året. Block 2014 FFQ + screening for fysisk aktivitet kombinerer en FFQ i full lengde med et kort screeningverktøy for fysisk aktivitet. Block 2014 FFQ + screener for fysisk aktivitet har 127 mat- og drikkevarer. Databasen for analyser ble opprettet fra United States Department of Agricultures (USDAs) Food and Nutrient Database for Dietary Studies 5.0, Food Pyramid Equivalents Database og Nutrient Database for Standard Reference. Block 2014 FFQ + screener for fysisk aktivitet gir bilder i porsjonsstørrelse for inntak av mat og drikke. Den korte fysiske aktivitetsscreeneren inneholder 11 vanlige fysiske aktiviteter utledet fra evalueringen av National Human Activities Patterns Survey, og vurderer totalt antall minutter, metabolsk ekvivalent (MET) minutter og energiforbruk. Vi valgte å bruke Block 2014 FFQ + screening for fysisk aktivitet fordi det også vil gi forskerne en helhetsvurdering av deltakernes fysiske aktivitet.

Overholdelsesvurdering Deltakere som er tilfeldig tildelt pistasjgruppen vil motta en tre-måneders forsyning av pistasjnøtter (1,5-unse pakker) etter grunnlinjedatainnsamling. Deltakerne vil bli utstyrt med pistasjenøtter i porsjonskontrollerte pakker for å sikre etterlevelse og for å redusere eventuelle barrierer for forbruk.

Det vil bli gitt nok pistasjnøtter til deltakerne i tre måneder, slik at deltakerne må returnere til laboratoriet vårt for å motta ytterligere tre måneders forsyning. Når deltakerne kommer tilbake til laboratoriet vårt etter tre måneder, vil de bli bedt om å ta med seg eventuelle ubrukte pakker med pistasjnøtter. På tre måneders tidspunkt vil forskerne dokumentere eventuelle ukonsumerte pakker med pistasjnøtter. Deltakerne vil bli spurt om hvorfor de ikke spiste noen av pistasjpakkene sine og dokumentere årsakene deres. Forskerne vil deretter gi deltakerne ytterligere tre måneders forsyning av pistasjnøtter, som vil ta dem til slutten av studien. Hvis deltakerne ikke inntar 80 % eller mer av pistasjenøttene som er levert, vil de bli utelatt fra studien.

Blodprøvetaking og -analyser (primær) Fastende serum C-reaktivt protein, serum Interleukin-8, serumtumornekrosefaktor-alfa, plasma kobber-sinksuperoksiddismutase, plasmaglutationperoksidase, serumkreatinkinase og serumkortisolkonsentrasjoner vil alle bli vurdert ved baseline, tre måneder og studieslutt. Deltakerne vil ankomme flebotomirommet i Wallace Hall ved Virginia Tech om morgenen, etter en faste over natten (10 timers faste). For all blodprøvetaking vil venøst ​​blod samles i serumrør (ingen antikoagulant) eller i plasmarør (med heparin eller EDTA som antikoagulant) av en utdannet phlebotomist. Tjue (20) milliliter (ml) blod vil bli samlet inn fra hver deltaker på hvert tidspunkt. Ti mL samles opp i serumrør (ingen antikoagulant), og 10 mL samles i plasmarør med heparin eller EDTA som antikoagulant. Den tre måneder lange datainnsamlingen vil ikke bare tillate forskerne å samle inn mer data, men den vil også tillate forskerne å ha en ny innsjekking med alle deltakerne, men spesielt de i kontrollgruppen. I tillegg vil forskerne prøve å planlegge blodprøvene samtidig som deltakerne i pistasjgruppen kommer til laboratoriet for å ta blodprøver.

Etter blodinnsamlingen vil røde blodceller separeres fra serum eller plasma via sentrifugering ved 3000 rpm (1500xg) i 15 minutter. Serumblodprøver må først koagulere på is i én time før sentrifugering. Plasmaprøver vil bli sentrifugert umiddelbart etter hver blodprøvetaking. Den klare supernatanten vil bli delt opp i riktig merkede 1,5 mL Eppendorf-rør (Eppendorf AG, Massachusetts, USA og Tyskland) ved bruk av engangs-overføringspipetter. Rørene for alle bestemmelser vil bli lagret ved -80 °C til de er nødvendige for analyser. Alle blodprøver vil bli analysert, i duplikat, for alle de nevnte biomarkørene.

Enzyme-Linked Immunosorbent Assays (ELISA) (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA) vil bli brukt til å vurdere alle biomarkører, ved å bruke en BioTek Synergy H1 Hybrid Multi-Mode Monochromator Fluorescence Microplate Reader (Fisher Scientific, Hanover Place, IL). Alle blodanalyser vil bli utført på slutten av studien for å minimere forskjellene mellom ELISA-sett. Alle blodanalyser vil bli utført i Nutritional Biochemistry Laboratory i Wallace Hall (Department of Human Nutrition, Foods, and Exercise, Virginia Tech).

De nevnte biomarkørene ble valgt av flere grunner. For det første er de noen av de viktigste betennelsesmarkørene i kroppen. I tillegg gir de en balanse av inflammatoriske markører og antioksidanter. Til slutt er ikke alle av dem blitt målt i studier der pistasjnøtter ble konsumert som en del av intervensjonen.

Lean Body Mass Assessment (primær) Forskerne vil bruke et Lunar iDXA2, MTY dual energy X-ray absorptiometer (DXA) (GE Precision Healthcare, LLC, Chicago, IL) for å analysere kroppssammensetning, spesifikt mager kroppsmasse. DXA regnes som en gullstandard for å vurdere mager kroppsmasse, prosent kroppsfett og beinmineraltetthet. En total kroppsskanning tar omtrent fem minutter. Mengden strålingseksponering er ikke mer enn det man ville fått fra en langrennsfly. Vi vil måle kroppssammensetningen ved baseline og slutten av studien. Forskerne vil ikke måle kroppssammensetningen etter tre måneder i to fordi vi ikke ønsker å legge til én eksponering til stråling til deltakerne.

Kroppsvekt, høyde, kroppsmasseindeks og midjeomkrets (sekundær) For å få beskrivende data vil kroppsvekten bli målt til nærmeste 0,25 kg, uten sko og med samme klær, på en kalibrert balanseskala (Seca, Hamburg) , Tyskland). Høyden vil bli målt til nærmeste 0,5 cm ved hjelp av et stadiometer festet til balanseskalaen. Forskerne skal måle kroppsvekt og høyde to ganger, og ta gjennomsnittet av hvert av målene. Forskerne har tatt i bruk denne metoden i en årrekke, for å øke nøyaktigheten ved vurdering av kroppsvekt og høyde. Kroppsmasseindeks (BMI) vil bli beregnet ved å bruke følgende ligning: BMI = vekt (kilogram)/høyde (meter2). Deltakerne vil bli bedt om å bruke de samme klærne for hver datainnsamling og for å lette andre antropometriske målinger. Forskerne ønsker at kroppsvekten skal holde seg stabil gjennom hele studieperioden.

Det er fastslått at midjeomkretsmålinger er en enkel, pålitelig vurdering av visceralt fett i magen. Deltakerne vil bli bedt om å stå med føttene omtrent i skulderbreddes avstand, og med vekten likt fordelt på hvert ben. De vil bli bedt om å puste normalt, med avlesningen tatt på slutten av forsiktig utpust. Midjeomkretsen vil bli målt til en tomme over navlen i tre eksemplarer til nærmeste 0,5 cm ved hjelp av et Gulick-målebånd. Gjennomsnittet av de tre målene vil bli brukt som verdi. Vi vil måle kroppsvekt, høyde, BMI og midjeomkrets ved baseline og slutten av studien.

Statistiske evalueringer inkludert Power Calculation Database Setup and Management. Research Electronic Data Capture (REDCap)-systemet vil bli brukt som en sentral ressurs for databehandling og -administrasjon. Når front-end-innsamlingsinstrumentet opprettes, oppretter REDCap automatisk en back-end-database designet for å lagre dataene som vil bli registrert fra forskningen. Virginia Techs (VTs) Office of Export and Secure Research Compliance (OESRC) har lisensiert sin egen versjon av REDCap som er vert på stedet i Andrews Information Systems Building. REDCap ble utviklet spesifikt rundt Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA)-sikkerhetsretningslinjer for å støtte online og offline datafangst for forskningsstudier og operasjoner. Det gir et intuitivt grensesnitt for dataregistrering med datavalidering, revisjonsspor for sporing av datamanipulering og eksportprosedyrer, og automatiserte eksportprosedyrer for sømløs datanedlasting.

Studiedesign Dette vil være en randomisert studie hvor deltakerne først vil fullføre en to ukers grunnlinje-innkjøringsperiode der de vil spise sitt typiske kosthold. Etter dette vil deltakerne bli randomisert til en av to grupper i seks måneder: inntak av 1,5 gram pistasjnøtter per dag, eller en kontrollgruppe (som ikke spiser pistasjnøtter). De i pistasjgruppen vil spise pistasjnøtter i tillegg til sitt vanlige kosthold.

Randomisering Forskerne vil randomisere kvalifiserte deltakere til en av to grupper (pistachio vs. kontroll) ved å bruke permutert blokkrandomisering med stratifisering for å balansere tildeling etter kjønn. Randomiseringstildelingstabeller vil bli opprettet av en biostatistiker som ikke er involvert i den kliniske studien ved bruk av SAS-programvare, versjon 9.4 (SAS Institute, Cary, NC, USA). Tabellene vil bli lagret i REDCap-systemet hos Virginia Tech, på en slik måte at bare biostatistikeren vil kunne se dem. Studieresultater vil bli analysert blind for allokeringsstatus.

Prøvestørrelse og kraftberegning Det primære resultatet er endring i inflammatorisk respons, målt ved C-reaktive proteinkonsentrasjoner, fra innkjøringsperioden til seks måneder. Kraften til denne studien var basert på resultater for konsentrasjoner av C-reaktivt protein hos friske voksne som fikk en diettintervensjon, der den antatte gjennomsnittlige konsentrasjonen av C-reaktivt protein ved baseline er 1,53 mg/L (standardavvik [SD] 1,52 mg/L). For sammenligninger innenfor gruppe, oppnår en prøvestørrelse på 60 friske voksne per gruppe (totalt 120) 80 % kraft til å oppdage parede gjennomsnittlige forskjeller på 0,62 (Cohens d = 0,41 [liten-middels effekt]), og er basert på en to- sidet paret t-test når man spesifiserer et signifikansnivå på α=0,025. For sammenligninger mellom grupper oppnår prøvestørrelser på 60 per gruppe (120 totalt) 80 % kraft for å oppdage en gjennomsnittlig forskjell på 0,86 (Cohens d=0,57 [middels effekt]) basert på en tosidig to-utvalgs t-test som antar like varianser og α=0,025. For å ta høyde for en mulig avgang på 20 %, vil vi rekruttere 144 deltakere (72 deltakere per gruppe).

Dataanalyser Foreløpige analyser Beskrivende statistikk, inkludert mål på sentral tendens (gjennomsnitt, median) og variasjon (standardavvik, interkvartilområde, rekkevidde) for kontinuerlige mål og frekvenser og prosenter for dikotome og kategoriske mål, vil bli brukt for å karakterisere utvalget. Skulle det dukke opp avvik fra normalitet, vil transformasjoner bli brukt, eller ikke-parametriske tester vil bli implementert og sammenlignet med parametriske tester. Det er verdt å merke seg, mens forskerne forventer at gruppene skal balanseres på basiskarakteristikker på grunn av randomisering, vil ubalanser som oppstår ved en tilfeldighet bli justert for i alle analyser.

Manglende datametoder Selv om alt vil bli gjort for å få fullstendige data om hver deltaker, er noen manglende data uunngåelig. Den underliggende mekanismen, mangler helt tilfeldig (MCAR), mangler tilfeldig (MAR), eller mangler ikke tilfeldig (MNAR), vil bli evaluert før justering for å minimere skjevhet fra manglende data. Antakelsen om MAR, som støtter bruken av multippel imputasjon ved kjedede ligninger, vil bli evaluert ved å regressere en indikator på manglende på kjente kovariater ved bruk av multippel logistisk regresjon. De foreslåtte analysemetodene vil dra nytte av alle tilgjengelige data. Baseline-karakteristikker vil bli sammenlignet blant deltakere med og uten fullstendige data, og erkjenner at statistisk kraft assosiert med å finne sanne statistiske forskjeller kan være begrenset. For å vurdere potensielle skjevheter, vil en sammenligning av svarprosent bli inkludert. Hvis manglende data er minimal (<5%) og kan betraktes som MAR eller MCAR, vil den primære hypotesen bli testet ved å bruke de fullstendige observerte dataene.

Mål 1 Analyser Hovedmålet med denne studien er å undersøke effekten av å konsumere pistasjnøtter på inflammatorisk respons (målt ved kreatinkinase, C-reaktivt protein, kortisol, Interleukin-8, tumornekrosefaktor-alfa, kobber-sink superoksiddismutase, og glutationperoksidasekonsentrasjoner) og mager kroppsmasse (målt med DXA). Endringer fra baseline, tre måneder og seks måneder i hvert utfall som svar på diettintervensjon vil være avhengig av lineære blandede effektmodeller som inkluderer tilfeldige effekter for deltakerne og faste effekter for kosthold og tid (grunnlinjeinnkjøring, tre måneder, seks måneder) . Modellforutsetninger vil bli vurdert, både kvantitativt og visuelt, ved bruk av godhet-of-fit-statistikk og diagnostiske plott. Ytterligere sekundære analyser vil inkludere generell lineær modellering, der forskjellsscore (seks måneders tidpunkt minus baseline, seks måneders tidpunkt minus tre måneders tidspunkt, tre måneders tidspunkt minus baseline) vil bli regressert på diettintervensjonsgrupper.

Potensiell innvirkning/relevans for vitenskapelig oppdagelse Denne studien kan gi en enkel, sunn måte for rekreasjonsaktive individer å redusere betennelse og forbedre kroppssammensetningen. Det faktum at pistasjnøtter er en hel matvare og ikke et supplement, gir en positiv tilnærming til helse og velvære. Å undersøke fordelene pistasjnøtter kan ha hos sunne, aktive voksne, gir en annen mulighet for å oppmuntre enkeltpersoner til å konsumere mer av denne sunne maten.