Exogena ketoner och aptit

Översikt:

Vi kommer att genomföra en randomiserad, singelblind cross-over-studie på vuxna med och utan fetma. Studien består av ett screening-/baslinjebesök, plus två 4,5-timmars aptitbesök i laboratoriet: ett med exogent ketontillskott och ett utan. Efter baslinjen/screeningbesöket kommer individer att randomiseras till antingen placebo/keton eller keton/placebo studiebesöksordning på ett 1:1 sätt med hjälp av onlineprogramvara (http://www.randomization.com). En tvättperiod på minst 7 dagar kommer att inträffa mellan studiebesöken. För kvinnor kommer alla försök att göras för att boka dessa besök i samma menstruationscykelfas (enligt egenrapporterad menstruationscykelhistoria) eller beräknad fas (för individer som inte tar hormonella preventivmedel eller med hormonspiral).

Screening och baslinjebesök (~1 timme):

Individer som samtycker till att anmäla sig till studien kommer att schemaläggas för ett ~1 timmes besök för att bekräfta behörighet, mäta kroppssammansättning och granska studiedagsprocedurer. Längd och vikt kommer att samlas in för att bekräfta valbarhet. Deltagarna kommer också att fylla i frågeformulär för att samla in data om grundläggande demografi och medicinsk historia, menstruationscykelhistorik (för kvinnor), matpreferenser för inkörnings- och studiedagsdieter, screening för ätstörning (EATS-26) och alkohol- eller drogmissbruk ( BUR).

Data om deltagarens fettmassa (FM), fettfria massa (FFM), kroppsfettprocent och bentäthet kommer att samlas in med hjälp av en dubbel röntgenabsorptiometri för hela kroppen (DEXA; Hologic Model A). Kroppssammansättningsvariabler kommer att uttryckas i absoluta termer och kontrollerar för längd (t.ex. FM-index: FM [kg]/höjd [m2]); FFM kommer också att uttryckas i relation till FM (FM:FFM).

Inkörd energibalanserad diet En 1-dags energibalanserad inkörningsdiet kommer att ges till varje deltagare före varje studiedag. Dieter kommer att modifieras enligt deltagarnas preferenser och samma diet kommer att ges på den andra inkörningsdagen. Kostens kalorivärde kommer att bestämmas med hjälp av 2023 års dietreferensintagsekvationer med självidentifierad aktivitetsfaktor (insamlad vid screening och baslinjebesök), och kommer att ha en makronäringsämnessammansättning på 50 % kolhydrater, 30 % fett och 20 % protein. Denna baslinjeperiod för kostkontroll säkerställer energibalans och viktupprätthållande före varje studiedag. Alla måltider kommer att tillagas av ett tredjepartsföretag för dietförberedande måltider i Kelowna.

Studiebesöksdagar (~4,5-5 timmar)

Deltagarna kommer att uppmanas att avstå från mat och kalori- eller koffeinhaltiga drycker i minst 12 timmar, alkohol i minst 24 timmar och intensiv träning i minst 48 timmar före varje studiebesök. Varje studiedagsbesök kommer att vara schemalagt att starta någon gång mellan 7-9:30, beroende på schemalagd tillgänglighet och deltagarnas vanliga vakna tid; båda besöken kommer att planeras ungefär samtidigt. Alla studiedagsprocedurer kommer att genomföras på första våningen i RHS i följande ordning:

• Kroppsvikt på en digital våg, mätt utan skor eller tunga klädesplagg
• Vilometabolism kommer att mätas i 15-20 minuter efter en period av 25-30 minuters lugn vila med en indirekt kalorimetermetabolisk vagn med ansiktsmask (ParvoMedics TrueOne 240). Detta test mäter förbrukat syre och för att uppskatta vilometabolismen (i kilokalorier/dag). Under testet andas deltagarna normalt genom en ansiktsmask, medan de är avslappnade men inte somnar.

• Följande procedurer kommer att slutföras efter testet av vilometabolismen, men före frukost (tidpunkt '-5'; fastande prov) och 60, 120 och 180 minuter efter att frukosten har konsumerats:

  • Seriell blodprovstagning: Först kommer en 22-gauge intravenös (IV) kateter att placeras i antecubitalområdet på armen eller dorsalsidan av handen. För varje tidpunkt kommer två 3-ml-rör (förbehandlad etylendiamintetraättiksyra [EDTA]) märkta med deltagarens studie-ID, studienummer, datum och tid att samlas in. 0,6 mg AEBSF-hämmare tillsätts omedelbart till ett prov och 0 μL Dipeptidylpeptidas-IV-hämmare och 0,05 mL aprotinin kommer att tillsättas till det andra provet. Dessa prover kommer omedelbart att placeras på is som lagras i en -80 frys fram till analyser. Följande aptithormoner kommer att bedömas: acylerat ghrelin, PYY (radioimmunoanalys), GLP-1 (7-36), leptin och insulin (enzymkopplad immunanalys [ELISA]).
  • Cirkulerande koncentrationer av glukos och D-β-hydroxibutyrat (keton) koncentrationer kommer att samlas in med hjälp av ett glukos- och ketonövervakningssystem (Fora 6 Connect).
  • Aptitvärderingar kommer att slutföras med hjälp av visuell analog skala (VAS) frågor om hunger, mättnad, framtida matkonsumtion och önskan att äta på en glidande skala på en universitetsägd iPad. Frågor kommer från Flint et al. (I J Obes 2000; 24:38-48) och är standardprocedurer i litteraturen om större aptit.
  • Ytterligare 30-minutersbedömningar av postprandial energiförbrukning och bränsleutnyttjande kommer att samlas in med indirekt kalorimetri efter 30, 90 och 120-minuters tidpunkter. Uppskattningar av energiförbrukning efter måltid kommer att uttryckas i förhållande till de vilande ämnesomsättningsvärdena.
• Standard frukostmåltid: Deltagarna kommer att få en standard frukostmåltid bestående av en proteinbar, juice och blandade nötter (eller liknande ersättningar, vid matintolerans/allergi). Energiinnehållet i frukosten under båda tillstånden (keton och placebo) kommer att utformas för att möta 25 % av varje individs beräknade totala energibehov (beräknat från 2023 års ekvationer för dietary Reference Intake). I placebotillstånd, makronäringsämnessammansättningen av 50% kolhydrater, 30% fett och 20% protein. I ketontillståndet kommer 70 kcal kolhydrater att tas bort från frukosten och ersättas med 70 kcal Ketone-IQ-tillskottet. Deltagarna kommer att ha upp till 20 minuter på sig att konsumera denna måltid på en privat och tyst plats och får inte använda personliga enheter, datorer eller läsa under denna tid för att undvika påverkan av externa stimuli på kostintaget.
• Exogena keton- och placebotillskott kommer att levereras i flytande form och konsumeras oralt med frukostmåltiden. Båda dryckerna kommer att spädas till 500 ml med en kommersiellt tillgänglig kalorifri dryck (Mio; Kraft-Heinz, Chicago, IL). Ketontillskottet (R-1,3-butandiol [HVMN Ketone 2.0]) och smakmatchad kalorifri placebo kommer att tillhandahållas av HVMN.
• Ad libitum kostintag vid en enda lunchmåltid: Vid slutet av 180-minuterstiden kommer deltagarna att erbjudas en buffélunch med förvägda livsmedel, inklusive: färdigförpackad spagetti med sås (t.ex. Stouffers eller liknande), middagsrullar, smör, färsk frukt, sallad eller ångade grönsaker, kakor, chips, juice, granolastänger och vanlig läsk och dietläsk. Deltagarna kommer att bli ombedda att konsumera så mycket eller så lite som de vill, tills de är bekvämt fulla, och kan begära mer av alla föremål. Måltiden kommer att intas isolerat utan distraktioner eller med användning av datorer eller mobiltelefoner. I slutet av buffémåltiden vägs överbliven mat, och det absoluta energi- och makronäringsintaget kommer att bestämmas genom att beräkna den vägda skillnaden för varje matvaruföremål före och efter varje måltid.

Utvärdering av kostintag efter studiedagsbesök

• Ad libitum kostintag: Deltagarna kommer att få 1,5 dagars måltider och mellanmål att börja konsumera efter studiedagsbesöket. Deltagarna kommer att instrueras att äta så lite eller så mycket som de vill i fritt boende. Måltider kommer att tillhandahållas av en lokal måltidsleveransservice och kompletteras med snacks och drycker köpta av studieteamet. Innehållet i den tillhandahållna maten kommer att vara identisk mellan besöken och bestäms enligt deltagarens rapporterade matvanor, exklusive både topprankade och ogillade livsmedel för att undvika över- och underkonsumtion. Deltagarna kommer att uppmanas att endast äta maten som tillhandahålls och lämna tillbaka tomma behållare och återstående mat i slutet av 1,5-dagarsperioden. De kommer att förses med en pappersblankett och matvåg för att registrera alla livsmedel som konsumerats som inte tillhandahållits.