Pistaschkonsumtion på inflammatoriska markörer och mager kroppsmassa

Det övergripande målet med studien är att utvärdera effekterna av pistaschkonsumtion på inflammatoriska markörer och mager kroppsmassa hos kvinnor och män, 40 till 60 år gamla, som tränar tre till fem dagar i veckan. För att bestämma effekterna av att konsumera 1,5 uns pistagenötter per dag jämfört med en kontrollgrupp på inflammatoriska markörer (kreatinkinas, C-reaktivt protein, kortisol, Interleukin-8, tumörnekrosfaktor-alfa, koppar-zink superoxiddismutas och glutationperoxidas koncentrationer) och mager kroppsmassa hos kvinnor och män, 40 till 60 år gamla, som har varit rekreationsaktiva i minst sex månader (tränar tre till fem dagar i veckan).

Detta kommer att vara en randomiserad studie där deltagarna först kommer att slutföra en två veckor lång baslinjeinkörningsperiod under vilken de kommer att konsumera sin typiska kost. Efter detta kommer deltagarna att randomiseras till en av två grupper under sex månader: konsumerar 1,5 uns pistagenötter per dag jämfört med en kontroll (konsumerar inga pistagenötter). Pistagenötterna kommer att vara utöver deras vanliga kost.

Dietintervention inklusive kostutvärdering Dietinterventionen kommer att vara att slumpmässigt tilldela 144 deltagare att konsumera 1,5 uns pistagenötter per dag (72 deltagare) eller en kontrollgrupp (som inte konsumerar pistagenötter) (72 deltagare). Det är den enda förändringen som kommer att genomföras i deltagarnas dieter. Eftersom ett antal forskare har visat att tillsats av pistagenötter till kosten inte leder till viktökning, kommer deltagarna inte att uppmanas att ändra sin kost på något sätt, förutom att lägga till konsumtion av 1,5 uns pistagenötter per dag under sex månader, eller har ingen förändring i deras kost (kontrollgrupp) (beroende på vilken grupp de tilldelades slumpmässigt).

Två veckors baslinjeinkörningsperiod En två veckors baslinjeinkörningsperiod kommer att införlivas under vilken deltagarna äter sin typiska kost. Efter detta kommer deltagarna att randomiseras till en av två grupper under sex månader: konsumerar 1,5 uns pistagenötter per dag eller en kontrollgrupp (konsumerar inga pistagenötter). Pistagenötterna kommer att vara utöver deras vanliga kost.

Varför införliva en två veckors baslinjeinkörningsperiod? Först används en inkörningsperiod efter rekrytering, men före randomisering av deltagare. Med en inkörningsperiod, även om det inte kommer att finnas någon behandling under inkörningsperioden (som i vår studie), gör det att forskarna kan bedöma deltagarnas deltagande före randomisering. Om en deltagare inte är mottaglig för någon kontakt (t.ex. e-post, telefonsamtal) under inkörningsperioden kommer det att tillåta forskarna att utesluta dem från att delta, vilket kan öka studiens kraft. En inkörningsperiod kan dock leda till negativa effekter. Det skulle kunna påverka extern validitet genom att utesluta deltagare från studien. En inkörningsperiod kan också påverka den interna giltigheten genom att höja uppskattningen av avsikten att behandla effekt. Dessutom bör forskare rapportera varför några deltagare uteslöts under inkörningsperioden och beskriva deras baslinjeegenskaper i eventuella publikationer.

Bedömning av kostintag och fysisk aktivitet Ett block 2014 fullängds frågeformulär för matfrekvens (FFQ) + screening för fysisk aktivitet för vuxna (NutritionQuest, Berkeley, CA) endast vid baslinjen. Frågeformulär med matfrekvens ger ett övergripande intag av mat och dryck under det senaste året. Block 2014 FFQ + screening för fysisk aktivitet kombinerar en fullängds FFQ med ett kort verktyg för screening av fysisk aktivitet. Block 2014 FFQ + screener för fysisk aktivitet har 127 mat- och dryckesartiklar. Databasen för analyser skapades från United States Department of Agricultures (USDAs) Food and Nutrient Database for Dietary Studies 5.0, Food Pyramid Equivalents Database och Nutrient Database for Standard Reference. Block 2014 FFQ + screener för fysisk aktivitet ger portionsstorleksfoton för mat och dryck. Den korta fysiska aktivitetsscreeningen innehåller 11 vanliga fysiska aktiviteter som härrör från utvärderingen av National Human Activities Patterns Survey, och bedömer totalt antal minuter, metaboliska ekvivalenter (MET) minuter och energiförbrukning. Vi valde att använda Block 2014 FFQ + screener för fysisk aktivitet eftersom det också kommer att ge forskarna en helhetsbedömning av deltagarnas fysiska aktivitet.

Bedömning av efterlevnad Deltagare som slumpmässigt tilldelas pistagegruppen kommer att få en tre månader lång leverans av pistagenötter (1,5-ounce-paket) efter insamling av baslinjedata. Deltagarna kommer att förses med pistagenötterna i portionskontrollerade paket för att säkerställa vidhäftning och för att minska eventuella hinder för konsumtion.

Deltagarna kommer att få tillräckligt med pistagenötter i tre månader så att deltagarna måste återvända till vårt laboratorium för att få ytterligare tre månaders leverans. När deltagarna återvänder till vårt laboratorium efter tre månader kommer de att bli ombedda att ta med sig oanvända paket med pistagenötter. Vid tre månaders tidpunkt kommer forskarna att dokumentera eventuella oanvända paket med pistagenötter. Deltagarna kommer att tillfrågas varför de inte konsumerade några av sina pistagepaket och dokumentera sina skäl. Forskarna kommer sedan att ge deltagarna ytterligare tre månaders leverans av pistagenötter, vilket tar dem till slutet av studien. Om deltagarna inte konsumerar 80 % eller mer av de tillhandahållna pistagenötterna kommer de att uteslutas från studien.

Blodtagning och analyser (primär) Fastande serum C-reaktivt protein, serum Interleukin-8, serumtumörnekrosfaktor-alfa, plasma koppar-zinksuperoxiddismutas, plasmaglutationperoxidas, serumkreatinkinas och serumkortisolkoncentrationer kommer alla att bedömas vid baslinje, tre månader och studieslut. Deltagarna kommer att anlända till flebotomirummet i Wallace Hall vid Virginia Tech på morgonen, efter en fasta över natten (10 timmars fasta). För alla blodinsamlingar kommer venöst blod att samlas in i serumrör (inget antikoagulant) eller i plasmarör (med heparin eller EDTA som antikoagulant) av en utbildad flebotomist. Tjugo (20) milliliter (mL) blod kommer att samlas in från varje deltagare vid varje tidpunkt. Tio mL kommer att samlas upp i serumrör (inget antikoagulant), och 10 mL kommer att samlas in i plasmarör med heparin eller EDTA som antikoagulant. Den tre månader långa datainsamlingen kommer inte bara att tillåta forskarna att samla in mer data, utan det kommer också att tillåta forskarna att ha en ny incheckning med alla deltagare, men i synnerhet de i kontrollgruppen. Dessutom kommer forskarna att försöka schemalägga blodtagningarna samtidigt som deltagarna i pistagegruppen kommer till labbet för sin blodtagning.

Efter blodinsamlingen kommer röda blodkroppar att separeras från serum eller plasma via centrifugering vid 3000 rpm (1500xg) under 15 minuter. Serumblodprover måste först koagulera på is i en timme före centrifugering. Plasmaprover kommer att centrifugeras omedelbart efter varje blodtagning. Den klara supernatanten kommer att delas upp i korrekt märkta 1,5 mL Eppendorf-rör (Eppendorf AG, Massachusetts, USA och Tyskland) med engångsöverföringspipetter. Rören för alla bestämningar kommer att förvaras vid -80°C tills de behövs för analyser. Alla blodprover kommer att analyseras, i duplikat, för alla ovan nämnda biomarkörer.

Enzym-Linked Immunosorbent Assays (ELISA) (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA) kommer att användas för att bedöma alla biomarkörer, med hjälp av en BioTek Synergy H1 Hybrid Multi-Mode Monochromator Fluorescence Microplate Reader (Fisher Scientific, Hanover Place, IL). Alla blodanalyser kommer att utföras i slutet av studien för att minimera skillnaderna mellan ELISA-kit. Alla blodanalyser kommer att utföras i Nutritional Biochemistry Laboratory i Wallace Hall (Department of Human Nutrition, Foods and Exercise, Virginia Tech).

De tidigare nämnda biomarkörerna valdes av flera skäl. För det första är de några av de viktigaste inflammatoriska markörerna i kroppen. Dessutom ger de en balans av inflammatoriska markörer och antioxidanter. Slutligen har inte alla av dem mätts i studier där pistagenötter konsumerades som en del av interventionen.

Bedömning av mager kroppsmassa (primär) Forskarna kommer att använda en Lunar iDXA2, MTY dubbelenergi röntgenabsorptiometer (DXA) (GE Precision Healthcare, LLC, Chicago, IL) för att analysera kroppssammansättning, närmare bestämt mager kroppsmassa. DXA anses vara en guldstandard för att bedöma mager kroppsmassa, procent kroppsfett och bentäthet. En total kroppsskanning tar cirka fem minuter. Mängden strålningsexponering är inte mer än vad man skulle få från en längdflygning. Vi kommer att mäta kroppssammansättningen vid baslinjen och slutet av studien. Forskarna kommer inte att mäta kroppssammansättningen efter tre månader i två eftersom vi inte vill lägga till ytterligare en exponering av strålning för deltagarna.

Kroppsvikt, höjd, kroppsmassaindex och midjeomkrets (sekundär) För att få beskrivande data kommer kroppsvikten att mätas till närmaste 0,25 kg, utan skor och med samma kläder, på en kalibrerad balansvåg (Seca, Hamburg) , Tyskland). Höjden kommer att mätas till närmaste 0,5 cm med hjälp av en stadiometer fäst på balansvågsskalan. Forskarna kommer att mäta kroppsvikt och längd två gånger och ta medelvärdet av var och en av måtten. Forskarna har införlivat denna metod under ett antal år, för att öka noggrannheten vid bedömning av kroppsvikt och längd. Body mass index (BMI) kommer att beräknas med hjälp av följande ekvation: BMI = vikt (kilogram)/höjd (meter2). Deltagarna kommer att uppmanas att bära samma kläder för varje datainsamling och för att underlätta andra antropometriska mätningar. Forskarna vill att kroppsvikten ska förbli stabil under hela studieperioden.

Det har konstaterats att midjemått är en enkel, tillförlitlig bedömning av visceralt fett i buken. Deltagarna kommer att uppmanas att stå med fötterna ungefär axelbrett isär och med vikten lika fördelad på varje ben. De kommer att bli ombedda att andas normalt, med avläsningen som görs i slutet av försiktig utandning. Midjeomkretsen kommer att mätas en tum ovanför naveln i tre exemplar till närmaste 0,5 cm med ett Gulick-måttband. Medelvärdet av de tre måtten kommer att användas som värde. Vi kommer att mäta kroppsvikt, längd, BMI och midjemått vid baslinjen och slutet av studien.

Statistiska utvärderingar inklusive Power Calculation Database Setup and Management Systemet Research Electronic Data Capture (REDCap) kommer att användas som en central resurs för databearbetning och hantering. När front-end-insamlingsinstrumentet skapas skapar REDCap automatiskt en back-end-databas utformad för att lagra data som kommer att spelas in från forskningen. Virginia Techs (VT:s) Office of Export and Secure Research Compliance (OESRC) har licensierat sin egen version av REDCap som finns på plats i Andrews Information Systems Building. REDCap utvecklades specifikt kring Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA)-säkerhetsriktlinjer för att stödja datainsamling online och offline för forskningsstudier och operationer. Den tillhandahåller ett intuitivt gränssnitt för datainmatning med datavalidering, granskningsspår för att spåra datamanipulation och exportprocedurer och automatiserade exportprocedurer för sömlösa datanedladdningar.

Studiedesign Detta kommer att vara en randomiserad studie där deltagarna först kommer att slutföra en två veckors baslinjeinkörningsperiod under vilken de kommer att konsumera sin typiska kost. Efter detta kommer deltagarna att randomiseras till en av två grupper under sex månader: konsumerar 1,5 uns pistagenötter per dag, eller en kontrollgrupp (som inte konsumerar pistagenötter). De i pistagegruppen kommer att konsumera pistagenötter utöver sin vanliga kost.

Randomisering Forskarna kommer att randomisera kvalificerade deltagare till en av två grupper (pistasch vs kontroll) genom att använda permuterad blockrandomisering med stratifiering för att balansera tilldelning efter kön. Randomiseringstilldelningstabeller kommer att skapas av en biostatistiker som inte är involverad i den kliniska prövningen med hjälp av SAS-programvara, version 9.4 (SAS Institute, Cary, NC, USA). Tabellerna kommer att lagras i REDCap-systemet på Virginia Tech, på ett sådant sätt att endast biostatistikern kommer att kunna se dem. Studieresultat kommer att analyseras blind för allokeringsstatus.

Provstorlek och effektberäkning Det primära resultatet är förändring i inflammatoriskt svar, mätt med koncentrationer av C-reaktivt protein, från baslinjens inkörningsperiod till sex månader. Kraften för denna studie baserades på resultat för koncentrationer av C-reaktivt protein hos friska vuxna som fick en dietintervention, där den antagna medelkoncentrationen av C-reaktivt protein vid baslinjen är 1,53 mg/L (standardavvikelse [SD] 1,52 mg/L). För jämförelser inom gruppen uppnår en provstorlek på 60 friska vuxna per grupp (120 totalt) 80 % förmåga att upptäcka parade medelskillnader på 0,62 (Cohens d = 0,41 [liten-medeleffekt]), och är baserad på en två- sidoparat t-test när man specificerar en signifikansnivå på α=0,025. För jämförelser mellan grupper uppnår provstorlekar på 60 per grupp (totalt 120) 80 % kraft för att upptäcka en medelskillnad på 0,86 (Cohens d=0,57 [medium effekt]) baserat på ett tvåsidigt tvåprovs t-test som antar lika varianser och α=0,025. För att stå för en eventuell avgångsgrad på 20 % kommer vi att rekrytera 144 deltagare (72 deltagare per grupp).

Dataanalyser Preliminära analyser Beskrivande statistik, inklusive mått på central tendens (medelvärde, median) och variation (standardavvikelse, interkvartilintervall, intervall) för kontinuerliga mått och frekvenser och procentsatser för dikotoma och kategoriska mått, kommer att användas för att karakterisera urvalet. Skulle avvikelser från normalitet uppstå kommer transformationer att tillämpas eller så kommer icke-parametriska tester att implementeras och jämföras med parametriska tester. Observera att även om forskarna förväntar sig att grupperna ska balanseras på baslinjeegenskaper på grund av randomisering, kommer obalanser som uppstår av en slump att justeras för i alla analyser.

Metoder för saknad data Även om alla ansträngningar kommer att göras för att få fullständig information om varje deltagare, är vissa saknade data oundvikliga. Den underliggande mekanismen, saknas helt slumpmässigt (MCAR), saknas slumpmässigt (MAR), eller saknas inte slumpmässigt (MNAR), kommer att utvärderas innan justering för att minimera bias från saknade data. Antagandet om MAR, som stöder användningen av multipel imputering genom kedjade ekvationer, kommer att utvärderas genom att regressionera en indikator på saknad på kända kovariater med hjälp av multipel logistisk regression. De föreslagna analysmetoderna kommer att dra fördel av all tillgänglig data. Baslinjeegenskaper kommer att jämföras bland deltagare med och utan fullständiga data, med insikt om att statistisk styrka förknippad med att hitta sanna statistiska skillnader kan vara begränsad. För att bedöma potentiella fördomar kommer en jämförelse av svarsfrekvensen att inkluderas. Om saknade data är minimala (<5%) och kan betraktas som MAR eller MCAR, kommer den primära hypotesen att testas med hjälp av de fullständiga observerade data.

Syfte 1 Analyser Det primära syftet med denna studie är att undersöka effekterna av att konsumera pistagenötter på inflammatoriskt svar (mätt med kreatinkinas, C-reaktivt protein, kortisol, Interleukin-8, tumörnekrosfaktor-alfa, koppar-zink superoxiddismutas och glutationperoxidaskoncentrationer) och mager kroppsmassa (mätt med DXA). Förändringar från baslinjen, tre månader och sex månader i varje utfall som svar på kostintervention kommer att förlita sig på linjära blandade effektmodeller som inkluderar slumpmässiga effekter för deltagare och fasta effekter för kost och tid (baslinjeinkörning, tre månader, sex månader) . Modellantaganden kommer att bedömas, både kvantitativt och visuellt, med hjälp av goodness-of-fit-statistik och diagnostiska diagram. Ytterligare sekundära analyser kommer att inkludera generell linjär modellering, där skillnadspoäng (sex månaders tidpunkt minus baslinje, sex månaders tidpunkt minus tre månaders tidpunkt, tre månaders tidpunkt minus baslinje) kommer att regresseras på dietinterventionsgrupper.

Potentiell påverkan/relevans för vetenskaplig upptäckt Denna studie kan ge ett enkelt, hälsosamt sätt för fritidsaktiva individer att minska inflammation och förbättra kroppssammansättningen. Det faktum att pistagenötter är en hel föda och inte ett tillskott, lämpar sig för ett positivt förhållningssätt till hälsa och välbefinnande. Att undersöka fördelarna med pistagenötter hos friska, aktiva vuxna, ger en annan väg att uppmuntra individer att konsumera mer av denna hälsosamma mat.