类黄酮和咖啡因补充剂对静息代谢的影响

本研究将采用随机、双盲、交叉设计，将急性摄入混合类黄酮补充剂 (MF) 与健康、非肥胖的绝经前女性的安慰剂对照 (PC) 进行比较。 该研究将包括在北卡罗来纳大学教堂山营养研究所 (UNC NRI) 最近翻新的间接室内热量计（即代谢室）中度过的两个 24 小时研究期。 代谢室中的 24 小时研究时间间隔为 4 周。 主要结果指标将是 24 小时能量消耗 (EE)、静息代谢率 (RMR)、睡眠代谢率 (SMR)、呼吸商底物利用 (RQ) 和体力活动能量消耗 (AEE)。

在招募和资格评估之后，研究参与者将被随机分配以完成混合类黄酮 (MF) 或安慰剂对照 (PC) 研究日。 经过 4 周的清除后，研究参与者将交叉并完成替代治疗。 将使用基于网络的随机化软件 (www.randomization.com) 生成随机排列块的方法 导致 10 名研究参与者在第一周接受 MF，10 名研究参与者在第一周接受 PC。 研究参与者将在早餐前 30 分钟服用 2 粒 MF 或 PC 胶囊，并在午餐前 30 分钟服用 2 粒 MF 或 PC 胶囊。 在这两个研究日期间，研究参与者将获得能量平衡（即能量摄入与能量消耗相匹配）。

2. 实验研究参与者：使用之前在 UNC NRI 代谢室中生成的数据，80% 功效的样本量计算表明，需要 15-20 名研究参与者才能检测到 24 小时 EE 的 50 kcal 差异。 为解决人员流失问题，将通过在当地进行大规模广告招募 25 名研究参与者。 将选择绝经前妇女，因为这是申办方的目标人群。

3. 预研究基线测试资格将在 UNC NRI 的门诊临床套房中确定。 身体成分（脂肪量和无脂肪量 (FFM)）将通过双能 X 射线吸收测定法 (DXA)（GE Lunar iDXA；密尔沃基，威斯康星州）测定。 将根据测量的身高和体重计算体重指数（BMI，kg/m2）。 静息代谢率 (RMR) 将使用基于 FFM 的方程 [418 + (20.3 FFM)]（J Appl Physiol 1993；75：2514-2520）进行估算。 这个估计的 RMR 将用于计算在代谢室中的总膳食能量摄入：RMR x 体力活动水平 (PAL) 为 1.3，然后使用测量数据进行调整（详情如下）。 此时将获取少量血液样本，并通过 Lab Corp（北卡罗来纳州伯灵顿）的临床实验室评估 T3、T4 和 TSH 水平。 将进行尿妊娠试验。

4. 间接量热法：位于北卡罗来纳州坎纳波利斯的营养研究所的代谢室是一种开路式全室间接量热仪。 CO2 和 O2 分析仪是差分的，满量程读数设置为 0%-1%。 每分钟记录 O2 消耗量、CO2 生成量、EE 和 RQ。 EE 是使用简化的 Weir 公式 (VO2 X 3.941) + (VCO2 X 1.106) 计算的，其中 VO2 是以升/分钟为单位的氧气消耗量，VCO2 是以升/分钟为单位释放的二氧化碳量。 RQ 计算为 VCO2/VO2。 将使用早餐、午餐和晚餐后四个小时以及午夜至早上 6:00 之间的睡眠时间的 RQ 数据计算曲线下面积 (AUC)。 将使用总房间传感器测量每分钟的自发身体活动。 为了计算静息代谢率 (RMR)，EE 将根据活动运动传感器输出（每个平均超过 30 分钟）绘制，线性回归的 y 截距被视为非活动状态下的 EE。 RMR 将乘以 1440 分钟以推断为 24 小时。 二十四小时睡眠代谢率 (SMR) 将确定为在午夜和早上 6:30 之间连续 3 小时测量的最低平均 EE（kJ/分钟）乘以 1440 分钟。 饮食诱导的产热 (DIT) 将通过从 RMR 中减去 SMR 来计算。 活动诱发的 EE (AEE) 将计算为 24 小时 EE 和 RMR 之间的差异。

5. 代谢室研究日协议。 受试者将于上午 7:00 到达营养研究所大楼（500 Laureate Way）。 将进行尿妊娠试验。 早上 7 点 30 分，研究参与者将在禁食过夜后向代谢室报告（从晚上 11 点开始禁止摄入含有卡路里、酒精或咖啡因的食物或饮料）。 研究参与者将被告知他们对住宿的期望，并在不穿鞋的情况下穿着磨砂膏称重。 上午 8:00，研究参与者将被密封在房间内。 除了每小时有 2 分钟的间隔，研究参与者将被要求站立和伸展，研究参与者将保持坐姿或斜躺，但全天保持清醒。 研究参与者将被要求在这 2 分钟的时间间隔内进行必要的日常活动。 早餐（上午 9:00）、午餐（下午 1:30）和晚餐（晚上 7:00）将通过气闸通道供应。 用餐将在上菜后 30 分钟内完成。 早餐前 30 分钟服用两粒 MF 胶囊或安慰剂，然后在午餐前 30 分钟再次服用。 晚上 10:30，研究参与者将被要求躺下睡觉。 研究参与者将在早上 6:30 被唤醒，并被允许在房间内走动以收拾他们的物品。 早上 7 点 15 分，研究参与者将离开房间并称重。

6. 代谢饮食的设计：Eucaloric 饮食将被设计为提供大约 35% 的脂肪、49% 的碳水化合物和 16% 的蛋白质，反映当前针对该人群的建议。 菜单将使用营养计算和食品管理软件设计，包括百吉饼、花生酱、苹果汁、全麦面包、火鸡、奶酪、蛋黄酱、黄油酱（10% 卡路里的脂肪）、薯片、烤宽面条、胡萝卜、西兰花、面包卷和松饼。 不供应含咖啡因的饮料或食物。 同样的食物将在两次商会访问中提供。 将根据计算出的 RMR X 1.3 为每个受试者准备一份基线菜单，以反映研究日的久坐性质。 为确保能量平衡条件，首次访问的基线菜单将根据 3 小时（包括早餐）和 7 小时（包括早餐和午餐）测量的 EE 数据进行修改。 后续餐食将相应调整为100大卡的桃子松饼，脂肪、碳水化合物和蛋白质的比例与正餐相同。 研究参与者将在第二次访问时被喂食相同数量的同一餐。

7. 统计分析：将使用 SAS (Cary, NC) 分析数据。 为了防止从访问 1 到访问 2 的任何遗留效应，将使用模型中的治疗（MF 和 PC）和访问（1 和 2）以及交互项运行受试者内具有非结构化相关矩阵的重复测量回归。 如果交互项不显着，则将其删除并重新运行模型。 将为每个受试者生成两条能量消耗曲线，一条用于 MF 日，一条用于 PC 日，x 轴代表时间（分钟），y 轴代表能量消耗（kcal）。 将使用 SAS（SAS Institute, Inc., Cary, NC）中 EXPAND 程序中的梯形法则计算定义时间块的能量消耗曲线下的面积。 将对对数转换区域进行配对 t 检验，以比较 MF 日每个时期的能量消耗与 PC 日的相应时期。 SAS 中 UNIVARIATE 程序中的 Shapiro-Wilk 检验将用于正态性检查。 SAS 中 MULTTEST 过程中用于错误发现率校正的 Benjamini-Hochberg 方法将用于多重测试校正。

补充：

混合类黄酮补充剂和安慰剂胶囊看起来完全相同，由 Reoxcyn Discoveries Group LLC（犹他州盐湖城）提供。 类黄酮胶囊中的活性成分包括维生素 C、野生越橘果实提取物、绿茶叶提取物、槲皮素、咖啡因和欧米茄 3 脂肪酸（参见附录 B）。 胶囊填充成分包括 Nu-Flow 70R（来自稻壳粉）、来自木薯根的木薯粉、天然竹硅和棉花糖根。 安慰剂胶囊将仅包含填充成分（不含活性成分）。 早餐前 30 分钟服用两粒 MF 和 PC 胶囊，然后在午餐前再次服用。 MF 胶囊将提供 658 毫克类黄酮和 214 毫克咖啡因。