Потребление фисташек влияет на маркеры воспаления и мышечную массу тела

Общая цель исследования — оценить влияние потребления фисташек на маркеры воспаления и мышечную массу тела у женщин и мужчин в возрасте от 40 до 60 лет, которые занимаются спортом три-пять дней в неделю. Определить влияние потребления 1,5 унций фисташек в день по сравнению с контрольной группой на маркеры воспаления (креатинкиназу, С-реактивный белок, кортизол, интерлейкин-8, фактор некроза опухоли-альфа, супероксиддисмутазу меди-цинка и пероксидазу глутатиона). концентрации) и мышечной массы тела у женщин и мужчин в возрасте от 40 до 60 лет, которые вели активный отдых в течение как минимум шести месяцев (занимаясь спортом от трех до пяти дней в неделю).

Это будет рандомизированное исследование, в котором участники сначала пройдут двухнедельный базовый подготовительный период, в течение которого они будут соблюдать свой обычный рацион. После этого участники будут рандомизированы в одну из двух групп на шесть месяцев: потребляющие 1,5 унции фисташек в день по сравнению с контрольной группой (не употребляющей фисташки). Фисташки будут дополнением к их обычному рациону.

Диетическое вмешательство, включая оценку диеты Диетическое вмешательство будет заключаться в случайном распределении 144 участников, которые будут потреблять 1,5 унции фисташек в день (72 участника), или контрольной группы (не потребляющей фисташки) (72 участника). Это будет единственное изменение, которое будет внесено в рацион участников. Поскольку ряд исследователей показали, что добавление фисташек в рацион не приводит к увеличению веса, участников не будут просить каким-либо образом изменить свой рацион, кроме как добавить потребление 1,5 унций фисташек в день в течение шести месяцев или никаких изменений в их рационе (контрольная группа) (в зависимости от группы, в которую они были случайным образом распределены).

Двухнедельный базовый вводный период. Будет включен двухнедельный базовый вводный период, в течение которого участники будут соблюдать свой обычный рацион. После этого участники будут рандомизированы в одну из двух групп на шесть месяцев: потребляющие 1,5 унции фисташек в день или контрольную группу (не употребляющие фисташки). Фисташки будут дополнением к их обычному рациону.

Зачем включать двухнедельный базовый период обкатки? Во-первых, период обкатки используется после набора участников, но до рандомизации участников. При вводном периоде, даже если в течение вводного периода не будет лечения (как в нашем исследовании), это позволяет исследователям оценить участие участников до рандомизации. Если участник не восприимчив к каким-либо контактам (например, электронным письмам, телефонным звонкам) во время вводного периода, это позволит исследователям исключить его из участия, что может повысить эффективность исследования. Однако период обкатки может привести к негативным последствиям. Это могло повлиять на внешнюю валидность, исключив участников из исследования. Период обкатки также может повлиять на внутреннюю валидность, завышая оценку эффекта при назначении лечения. Кроме того, исследователи должны сообщить, почему какие-либо участники были исключены во время вводного периода, и описать их исходные характеристики во всех публикациях.

Оценка пищевого рациона и физической активности Блок 2014, полный опросник по частоте приема пищи (FFQ) + скрининг физической активности для взрослых (NutritionQuest, Беркли, Калифорния) только на исходном уровне. Анкеты по частоте приема пищи отражают общее количество потребляемых продуктов питания и напитков за последний год. Инструмент скрининга физической активности Block 2014 FFQ + сочетает в себе полноценный FFQ с кратким инструментом скрининга физической активности. Скрининг физической активности Block 2014 FFQ + включает 127 позиций продуктов питания и напитков. База данных для анализа была создана на основе Базы данных по продуктам питания и питательным веществам для диетических исследований 5.0 Министерства сельского хозяйства США (USDA), Базы данных эквивалентов пищевых пирамид и Базы данных по питательным веществам для стандартных справок. Скринер физической активности Block 2014 FFQ + предоставляет фотографии порций еды и напитков. Краткий скрининг физической активности включает 11 распространенных видов физической активности, полученных на основе оценки Национального исследования моделей человеческой деятельности, и оценивает общее количество минут, минут метаболического эквивалента (МЕТ) и затраты энергии. Мы решили использовать скрининг физической активности Block 2014 FFQ +, поскольку он также предоставит исследователям общую оценку физической активности участников.

Участники оценки соблюдения режима лечения, случайно распределенные в группу фисташек, получат трехмесячный запас фисташек (пакеты по 1,5 унции) после сбора исходных данных. Участникам будут предоставлены фисташки в порционных упаковках, чтобы обеспечить соблюдение требований и снизить любые барьеры к потреблению.

Участникам будет предоставлено достаточное количество фисташек на три месяца, так что участники должны будут вернуться в нашу лабораторию, чтобы получить еще один трехмесячный запас. Когда участники вернутся в нашу лабораторию через три месяца, их попросят принести с собой все неиспользованные пакеты фисташек. Через три месяца исследователи задокументируют все неупотребленные пакеты фисташек. Участников спросят, почему они не съели некоторые пакеты фисташек, и задокументируют причины. Затем исследователи предоставят участникам еще один трехмесячный запас фисташек, который доставит их до конца исследования. Если участники не потребляют 80% или более предоставленных фисташек, они исключаются из исследования.

Сбор и анализ крови (первичный) С-реактивный белок сыворотки натощак, интерлейкин-8 в сыворотке, фактор некроза опухоли-альфа в сыворотке, супероксиддисмутаза меди и цинка в плазме, глутатионпероксидаза в плазме, креатинкиназы в сыворотке и концентрации кортизола в сыворотке будут оцениваться на уровне исходный уровень, три месяца и конец исследования. Участники прибудут в комнату для флеботомии в Уоллес-холле Технологического института Вирджинии утром после ночного голодания (10-часового голодания). При всех заборах крови венозная кровь будет собираться в пробирки с сывороткой (без антикоагулянта) или с плазмой (с гепарином или ЭДТА в качестве антикоагулянта) обученным флеботомистом. Двадцать (20) миллилитров (мл) крови будет взято у каждого участника в каждый момент времени. Десять мл будут собраны в пробирки с сывороткой (без антикоагулянта), а 10 мл будут собраны в пробирки с плазмой с гепарином или ЭДТА в качестве антикоагулянта. Трехмесячный сбор данных не только позволит исследователям собрать больше данных, но также позволит исследователям еще раз провериться со всеми участниками, особенно с теми, кто входит в контрольную группу. Кроме того, исследователи постараются запланировать взятие крови на то время, когда участники группы, употреблявшей фисташки, придут в лабораторию для взятия крови.

После взятия крови эритроциты отделяют от сыворотки или плазмы центрифугированием при 3000 об/мин (1500×g) в течение 15 минут. Образцы сыворотки крови сначала необходимо свернуть на льду в течение часа перед центрифугированием. Образцы плазмы центрифугируются сразу после каждого забора крови. Прозрачный супернатант разливают в правильно маркированные пробирки Эппендорф емкостью 1,5 мл (Eppendorf AG, Массачусетс, США и Германия) с использованием одноразовых пипеток для переноса. Пробирки для всех определений хранятся при температуре -80°C до тех пор, пока они не потребуются для анализа. Все образцы крови будут проанализированы в двух экземплярах на наличие всех вышеупомянутых биомаркеров.

Для оценки всех биомаркеров будет использоваться фермент-связанный иммуносорбентный анализ (ELISA) (ThermoFisher Scientific, Уолтем, Массачусетс) с использованием гибридного многорежимного монохроматора BioTek Synergy H1 для считывания микропланшетов с флуоресценцией (Fisher Scientific, Ганновер Плейс, Иллинойс). Все анализы крови будут проводиться в конце исследования, чтобы минимизировать различия между наборами ELISA. Все анализы крови будут проводиться в Лаборатории биохимии питания в Уоллес-Холле (Департамент человеческого питания, пищевых продуктов и физических упражнений, Технологический институт Вирджинии).

Вышеупомянутые биомаркеры были выбраны по нескольким причинам. Во-первых, они являются одними из ключевых маркеров воспаления в организме. Кроме того, они обеспечивают баланс маркеров воспаления и антиоксидантов. Наконец, не все из них были измерены в исследованиях, в которых употребление фисташек было частью вмешательства.

Оценка мышечной массы тела (первичная) Исследователи будут использовать двухэнергетический рентгеновский абсорбциометр Lunar iDXA2, MTY (DXA) (GE Precision Healthcare, LLC, Чикаго, Иллинойс) для анализа состава тела, в частности, мышечной массы тела. DXA считается золотым стандартом для оценки мышечной массы тела, процента жира в организме и минеральной плотности костей. Полное сканирование тела занимает около пяти минут. Уровень радиационного облучения не превышает того, который можно получить при полете на самолете по пересеченной местности. Мы будем измерять состав тела в начале и в конце исследования. Исследователи не будут измерять состав тела через три месяца вместо двух, потому что мы не хотим добавлять участникам еще одно облучение.

Масса тела, рост, индекс массы тела и окружность талии (вторичные данные). Для получения описательных данных вес тела измеряется с точностью до 0,25 кг, без обуви и в той же одежде, на калиброванных весах на бревне (Seca, Гамбург). , Германия). Рост измеряется с точностью до 0,5 см с помощью ростомера, прикрепленного к весам на бревне. Исследователи дважды измерят массу тела и рост и возьмут среднее значение каждого из показателей. Исследователи использовали этот метод в течение ряда лет, чтобы повысить точность оценки веса и роста тела. Индекс массы тела (ИМТ) рассчитывается по следующему уравнению: ИМТ = вес (килограммы)/рост (2 метра). Участникам будет предложено носить одну и ту же одежду для каждого сбора данных и для облегчения других антропометрических измерений. Исследователи хотят, чтобы масса тела оставалась стабильной на протяжении всего периода исследования.

Установлено, что измерение окружности талии является простой и надежной оценкой наличия висцерального жира в области живота. Участникам будет предложено встать, расставив ноги примерно на ширине плеч и равномерно распределив вес на каждую ногу. Их попросят дышать нормально, показания будут сняты в конце легкого выдоха. Окружность талии измеряется на расстоянии одного дюйма выше пупка в трех повторах с точностью до 0,5 см с использованием рулетки Гулика. В качестве значения будет использоваться среднее значение трех показателей. Мы будем измерять массу тела, рост, ИМТ и окружность талии в начале и в конце исследования.

Статистические оценки, включая настройку и управление базой данных расчета мощности. Система электронного сбора данных исследований (REDCap) будет использоваться в качестве центрального ресурса для обработки данных и управления ими. При создании внешнего инструмента сбора данных REDCap автоматически создает внутреннюю базу данных, предназначенную для хранения данных, которые будут записываться в ходе исследования. Управление по соблюдению экспортных и безопасных исследований (OESRC) Технологического института Вирджинии (VT) лицензировало свою собственную версию REDCap, которая размещается локально в здании информационных систем Эндрюса. REDCap был разработан специально в соответствии с Законом о переносимости и подотчетности медицинского страхования (HIPAA) – руководящими принципами безопасности для поддержки онлайн- и офлайн-сбора данных для научных исследований и операций. Он обеспечивает интуитивно понятный интерфейс для ввода данных с проверкой данных, контрольные журналы для отслеживания манипуляций с данными и процедуры экспорта, а также автоматизированные процедуры экспорта для бесперебойной загрузки данных.

Дизайн исследования Это будет рандомизированное исследование, в котором участники сначала пройдут двухнедельный базовый подготовительный период, в течение которого они будут соблюдать свой обычный рацион. После этого участники будут рандомизированы в одну из двух групп на шесть месяцев: потребляющие 1,5 унции фисташек в день, или в контрольную группу (не употребляющие фисташки). Те, кто принадлежит к группе фисташек, будут потреблять фисташки в дополнение к своему обычному рациону.

Рандомизация Исследователи рандомизируют подходящих участников в одну из двух групп (фисташковые против контрольной), используя рандомизацию с перестановкой блоков со стратификацией, чтобы сбалансировать распределение по полу. Таблицы рандомизации будут созданы специалистом по биостатистике, не участвовавшим в клиническом исследовании, с использованием программного обеспечения SAS версии 9.4 (Институт SAS, Кэри, Северная Каролина, США). Таблицы будут храниться в системе REDCap в Технологическом институте Вирджинии таким образом, что их сможет просмотреть только специалист по биостатистике. Результаты исследования будут анализироваться без учета статуса распределения.

Размер выборки и расчет мощности. Первичным результатом является изменение воспалительной реакции, измеряемой по концентрации С-реактивного белка, от исходного начального периода до шести месяцев. Мощность этого исследования была основана на результатах по концентрации С-реактивного белка у здоровых взрослых, получавших диетическое вмешательство, где предполагаемая средняя концентрация С-реактивного белка на исходном уровне составляла 1,53 мг/л (стандартное отклонение [SD] 1,52 мг/л). Для внутригрупповых сравнений размер выборки из 60 здоровых взрослых на группу (всего 120 человек) достигает 80% мощности для обнаружения парных средних различий 0,62 (d Коэна = 0,41 [малый-средний эффект]) и основан на двух- односторонний парный t-критерий при указании уровня значимости α=0,025. Для межгрупповых сравнений размер выборки в 60 человек на группу (всего 120) достигает 80% мощности для обнаружения средней разницы 0,86 (d Коэна = 0,57). [средний эффект]) на основе двустороннего двухвыборочного t-критерия, предполагающего равные дисперсии и α = 0,025. Чтобы учесть возможный уровень отсева в 20%, мы наймем 144 участника (72 участника на группу).

Анализ данных Предварительный анализ Для характеристики выборки будет использоваться описательная статистика, включая показатели центральной тенденции (среднее значение, медиана) и вариации (стандартное отклонение, межквартильный размах, диапазон) для непрерывных показателей, а также частоты и проценты для дихотомических и категориальных показателей. В случае возникновения отклонений от нормальности будут применены преобразования или будут реализованы непараметрические тесты и сравнены с параметрическими тестами. Следует отметить, что хотя исследователи ожидают, что группы будут сбалансированы по исходным характеристикам из-за рандомизации, дисбалансы, возникающие случайно, будут корректироваться во всех анализах.

Методы недостающих данных Хотя будут приложены все усилия для получения полных данных о каждом участнике, некоторые недостающие данные неизбежны. Основной механизм, отсутствующий полностью случайно (MCAR), отсутствующий случайно (MAR) или отсутствующий неслучайно (MNAR), будет оценен перед корректировкой, чтобы минимизировать погрешность из-за отсутствующих данных. Допущение MAR, которое поддерживает использование множественного вменения с помощью связанных уравнений, будет оцениваться путем регрессии показателя отсутствия по известным ковариатам с использованием множественной логистической регрессии. Предлагаемые аналитические методы будут использовать все доступные данные. Исходные характеристики будут сравниваться среди участников с полными данными и без них, учитывая, что статистическая мощность, связанная с обнаружением истинных статистических различий, может быть ограничена. Для оценки потенциальных ошибок будет включено сравнение показателей ответов. Если недостающие данные минимальны (<5%) и их можно рассматривать как MAR или MCAR, тогда основная гипотеза будет проверена с использованием полных наблюдаемых данных.

Цель 1. Анализ. Основная цель данного исследования — изучить влияние потребления фисташек на воспалительную реакцию (измеряемую креатинкиназой, С-реактивным белком, кортизолом, интерлейкином-8, фактором некроза опухоли-альфа, супероксиддисмутазой меди-цинка и концентрации глутатионпероксидазы) и безжировую массу тела (измеренную с помощью DXA). Изменения по сравнению с исходным уровнем, тремя и шестью месяцами в каждом исходе в ответ на диетическое вмешательство будут основаны на линейных моделях смешанных эффектов, которые включают случайные эффекты для участников и фиксированные эффекты для диеты и времени (начальный вводный уровень, три месяца, шесть месяцев). . Допущения модели будут оцениваться как количественно, так и визуально с использованием статистики согласия и диагностических графиков. Дополнительные вторичные анализы будут включать общее линейное моделирование, при котором оценки разницы (шесть месяцев минус базовый уровень, шесть месяцев минус три месяца, три месяца минус базовый уровень) будут регрессированы в группах диетического вмешательства.

Потенциальное влияние/значимость для научных открытий Это исследование может предоставить людям, ведущим активный отдых, простой и здоровый способ уменьшить воспаление и улучшить состав тела. Тот факт, что фисташки являются полноценной пищей, а не добавкой, способствует позитивному подходу к здоровью и благополучию. Исследование пользы фисташек для здоровых и активных взрослых дает еще одну возможность побудить людей потреблять больше этой здоровой пищи.