Wpływ suplementacji flawonoidów i kofeiny na metabolizm spoczynkowy

To badanie będzie wykorzystywać randomizowany, podwójnie ślepy, krzyżowy projekt, porównujący ostre spożycie mieszanego suplementu flawonoidowego (MF) z kontrolą placebo (PC) u zdrowych, nieotyłych kobiet przed menopauzą. Badanie będzie składało się z dwóch 24-godzinnych okresów badawczych spędzonych w niedawno odnowionym pośrednim kalorymetrze pokojowym (tj. Komorze metabolicznej) w Chapel Hill Nutrition Research Institute (UNC PIB) Uniwersytetu Północnej Karoliny. 24-godzinne okresy badań w komorze metabolicznej będą odbywać się co 4 tygodnie. Głównymi miarami wyniku będą 24-godzinny wydatek energetyczny (EE), tempo metabolizmu spoczynkowego (RMR), tempo metabolizmu podczas snu (SMR), wykorzystanie substratu z ilorazu oddechowego (RQ) oraz wydatek energetyczny związany z aktywnością fizyczną (AEE).

Po rekrutacji i ocenie kwalifikowalności uczestnicy badania zostaną losowo przydzieleni do dnia badania z mieszanym flawonoidem (MF) lub z grupą kontrolną placebo (PC). Po 4-tygodniowym wypłukaniu uczestnicy badania przejdą na drugą stronę i zakończą alternatywną terapię. Metoda losowo permutowanych bloków zostanie wygenerowana przy użyciu internetowego oprogramowania do randomizacji (www.randomization.com) w wyniku czego 10 uczestników badania otrzymało MF w pierwszym tygodniu i 10 uczestników badania otrzymało PC w pierwszym tygodniu. Uczestnicy badania spożywają 2 kapsułki MF lub PC 30 min przed śniadaniem i 2 kapsułki MF lub PC 30 min przed obiadem. Podczas obu dni badania uczestnicy będą żywieni w bilansie energetycznym (tj. spożycie energii będzie dopasowane do wydatku energetycznego).

2. Uczestnicy badania eksperymentalnego: Korzystając z danych wygenerowanych wcześniej w komorze metabolicznej UNC PIB, obliczenie wielkości próby z mocą 80% wykazało, że potrzeba 15-20 uczestników badania, aby wykryć różnicę 50 kcal w 24-godzinnym EE. Aby uwzględnić wyniszczenie, 25 uczestników badania zostanie zrekrutowanych za pośrednictwem masowych ogłoszeń w całym regionie. Wybrane zostaną kobiety przed menopauzą, ponieważ jest to grupa docelowa sponsora.

3. Wstępne badania podstawowe Kwalifikowalność zostanie określona w ambulatoryjnym zespole klinicznym UNC PIB. Skład ciała (masa tłuszczu i beztłuszczowa masa (KKM)) zostanie określony za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DXA) (GE Lunar iDXA; Milwaukee, WI). Wskaźnik masy ciała (BMI, kg/m2) zostanie obliczony na podstawie zmierzonego wzrostu i wagi. Spoczynkowa przemiana materii (RMR) zostanie oszacowana przy użyciu równania opartego na FFM [418 + (20,3 FFM)] (J Appl Physiol 1993;75:2514-2520). Ten szacunkowy RMR zostanie wykorzystany do obliczenia całkowitego spożycia energii w diecie w komorze metabolicznej: RMR x poziom aktywności fizycznej (PAL) równy 1,3, a następnie skorygowany za pomocą zmierzonych danych (szczegóły podano poniżej). W tym czasie zostanie pobrana mała próbka krwi, a poziomy T3, T4 i TSH zostaną ocenione w laboratorium klinicznym w Lab Corp (Burlington, Karolina Północna). Zostanie wykonany test ciążowy z moczu.

4. Kalorymetria pośrednia: Komora metaboliczna w Instytucie Badań Żywienia w Kannapolis, Karolina Północna jest kalorymetrem pośrednim z obiegiem otwartym, obejmującym całe pomieszczenie. Analizatory CO2 i O2 są różnicowe, z odczytami pełnej skali ustawionymi na 0%-1%. Zużycie O2, produkcja CO2, EE i RQ są rejestrowane co minutę. EE oblicza się za pomocą skróconego wzoru Weira (VO2 x 3,941) + (VCO2 x 1,106), gdzie VO2 to objętość tlenu zużywanego w l/minutę, a VCO2 to objętość uwalnianego dwutlenku węgla w l/minutę. RQ oblicza się jako VCO2/VO2. Powierzchnia pod krzywą (AUC) zostanie obliczona na podstawie danych RQ dla czterech godzin następujących po śniadaniu, obiedzie i kolacji oraz godzin snu między północą a 6:00 rano. Spontaniczna aktywność fizyczna będzie mierzona co minutę za pomocą całkowitego czujnika pokojowego. Aby obliczyć tempo metabolizmu spoczynkowego (RMR), EE zostanie wykreślone w funkcji sygnału wyjściowego czujnika ruchu aktywności (każdy uśredniony w ciągu 30 minut), a punkt przecięcia z osią y regresji liniowej zostanie przyjęty jako EE w stanie nieaktywnym. RMR zostanie pomnożony przez 1440 minut w celu ekstrapolacji do 24 godzin. Dwudziestoczterogodzinny wskaźnik metabolizmu podczas snu (SMR) zostanie określony jako najniższa średnia EE (kJ/minutę) zmierzona w ciągu 3 kolejnych godzin między północą a 6:30 rano i pomnożona przez 1440 minut. Termogeneza indukowana dietą (DIT) zostanie obliczona przez odjęcie SMR od RMR. EE wywołane aktywnością (AEE) zostanie obliczone jako różnica między 24-godzinnym EE a RMR.

5. Protokół dnia badania w komorze metabolicznej. Uczestnicy przybędą do budynku Instytutu Badań Żywienia (500 Laureate Way) o godzinie 7:00. Zostanie wykonany test ciążowy z moczu. O godzinie 7:30 uczestnicy badania zgłoszą się do komory metabolicznej po całonocnym poście (od 23:00 nie należy spożywać posiłków ani napojów zawierających kalorie, alkohol lub kofeinę). Uczestnicy badania zostaną poinstruowani o oczekiwaniach związanych z pobytem oraz zważeni w fartuchu bez butów. O godzinie 8:00 uczestnicy badania zostaną zamknięci w komorze. Z wyjątkiem 2-minutowej przerwy co godzinę, podczas której uczestnicy badania będą proszeni o wstanie i rozciągnięcie się, uczestnicy badania pozostaną w pozycji siedzącej lub leżącej, ale nie będą czuwać przez cały dzień. Uczestnicy badania zostaną poproszeni o wykonanie niezbędnych codziennych czynności w tych 2-minutowych odstępach czasu. Śniadanie (9:00), obiad (13:30) i kolacja (19:00) będą serwowane przez śluzę powietrzną. Posiłki będą gotowe w ciągu 30 minut od podania. Dwie kapsułki MF lub placebo zostaną spożyte 30 minut przed śniadaniem, a następnie ponownie 30 minut przed obiadem. O 22:30 uczestnicy badania zostaną poproszeni o położenie się do snu. Uczestnicy badania zostaną obudzeni o godzinie 6:30 i będą mogli poruszać się po komorze w celu zebrania swoich rzeczy. O godzinie 7:15 uczestnicy badania opuszczą komorę i zostaną zważeni.

6. Opracowanie diet metabolicznych: Diety eukaloryczne zostaną opracowane tak, aby dostarczały około 35% tłuszczu, 49% węglowodanów i 16% białka, odzwierciedlając aktualne zalecenia dla tej grupy populacji. Menu zostanie opracowane przy użyciu oprogramowania do obliczania wartości odżywczych i zarządzania żywnością i będzie składać się z bajgla, masła orzechowego, soku jabłkowego, chleba pełnoziarnistego, indyka, sera, majonezu, pasty maślanej (10% kcal w tłuszczu), chipsów ziemniaczanych, lasagne, marchew, brokuły, bułki i muffin. Żadne napoje ani potrawy zawierające kofeinę nie będą podawane. Te same potrawy będą podawane podczas obu wizyt w komorze. Wyjściowe menu dla każdego przedmiotu zostanie przygotowane na podstawie obliczonego RMR X 1.3, odzwierciedlającego siedzący tryb dnia nauki. Aby zapewnić warunki bilansu energetycznego, podstawowe menu pierwszej wizyty zostanie zmodyfikowane zgodnie z zmierzonymi danymi EE po 3 godzinach (zawiera śniadanie) i 7 godzinach (zawiera śniadanie i obiad). Kolejne posiłki będą odpowiednio dostosowane o 100 kcal muffinek brzoskwiniowych zawierających taką samą proporcję tłuszczu, węglowodanów i białka jak posiłki. Podczas drugiej wizyty uczestnicy badania otrzymają identyczną ilość tego samego posiłku.

7. Analiza statystyczna: Dane zostaną przeanalizowane przy użyciu SAS (Cary, Karolina Północna). Aby zabezpieczyć się przed efektem przeniesienia z wizyty 1 na wizytę 2, regresja z powtarzanymi pomiarami z nieustrukturyzowaną macierzą korelacji w obrębie pacjenta zostanie przeprowadzona z leczeniem (MF i PC) i wizytą (1 i 2) w modelu wraz z terminem interakcji. Jeśli termin interakcji jest nieistotny, zostanie usunięty, a model uruchomiony ponownie. Dla każdego pacjenta zostaną wygenerowane dwie krzywe wydatku energetycznego, jedna dla dnia MF, a druga dla dnia PC, z osią x reprezentującą czas (min), a osią y reprezentującą wydatek energetyczny (kcal). Pole pod krzywą wydatku energetycznego dla określonych bloków czasu zostanie obliczone przy użyciu reguły trapezów w procedurze EXPAND w SAS (SAS Institute, Inc., Cary, Karolina Północna). Przeprowadzony zostanie sparowany test t na obszarze przekształconym w logarytm, aby porównać wydatek energetyczny każdego okresu w dniu MF z odpowiednim okresem w dniu PC. Do sprawdzenia normalności zostanie użyty test Shapiro-Wilka w procedurze UNIVARIATE w SAS. Metoda Benjaminiego-Hochberga do korekcji wskaźnika fałszywych odkryć w procedurze MULTTEST w SAS zostanie wykorzystana do wielokrotnych poprawek testowych.

SUPLEMENT:

Mieszany dodatek flawonoidów i kapsułki placebo będą wyglądać identycznie i będą dostarczane przez Reoxcyn Discoveries Group LLC (Salt Lake City, UT). Aktywne składniki kapsułek flawonoidowych obejmują witaminę C, ekstrakt z owoców dzikiej borówki czarnej, ekstrakt z liści zielonej herbaty, kwercetynę, kofeinę i kwasy tłuszczowe omega 3 (patrz Załącznik B). Składniki wypełniające kapsułki to Nu-Flow 70R (ze sproszkowanych łusek ryżowych), tapioka z korzenia manioku, naturalna krzemionka z bambusa i korzeń prawoślazu. Kapsułki placebo będą zawierać tylko składniki wypełniające (bez składników aktywnych). Dwie kapsułki MF i PC należy spożyć 30 minut przed śniadaniem, a następnie ponownie przed obiadem. Kapsułki MF dostarczą 658 mg flawonoidów i 214 mg kofeiny.