Consumul de amidon și proteine rezistent îmbunătățește oxidarea grăsimilor și senzația de plinătate în slab și
Abstract
fundal
S-a demonstrat că dietele bogate în amidon sau proteine rezistente ajută la controlul greutății. Am examinat efectele meselor bogate în amidon nerezistent sau rezistent cu și fără aport crescut de proteine asupra utilizării substratului, cheltuielilor de energie și sațietate la femeile slabe și supraponderale/obeze.
Metode
Femeile cu diferite niveluri de adipozitate au consumat una dintre cele patru mese de testare a clătitelor într-un design încrucișat, randomizat, unic orb: 1) amidon de porumb ceară (martor) (WMS); 2) amidon de porumb ceros și proteine din zer (WMS + WP); 3) amidon rezistent (RS); sau 4) RS și proteine din zer (RS + WP).
Rezultate
Cheltuielile totale de energie post-prandială nu au diferit după oricare dintre cele patru mese de testare (WMS = 197,9 ± 8,9; WMS + WP = 188 ± 8,1; RS = 191,9 ± 8,9; RS + WP = 195,8 ± 8,7, kcals/180 min), deși combinația de RS + WP, dar nici una dintre intervenții, a crescut semnificativ (
Introducere
Amidonul rezistent la dietă (RS) a primit o atenție considerabilă ca metodă nouă de control al greutății corporale și de prevenire a obezității [1]. Amidon rezistent, larg clasificat, este orice amidon care trece nedigerat și neabsorbit prin intestinul subțire către colon [2]. Odată ajuns în colon, RS poate fi ușor utilizat ca substrat pentru fermentarea microbiană, rezultând în producerea de acizi grași cu lanț scurt și alți metaboliți care pot avea proprietăți metabolice benefice.
Un număr din ce în ce mai mare de studii la animale [3, 4] și la oameni [5] susțin sugestia că RS dietetic poate ajuta la controlul greutății și au fost propuse mai multe mecanisme pentru a media acest efect benefic. În primul rând, având în vedere rezistența sa la digestie și absorbție, înlocuirea unei porții a mesei cu RS reduce numărul de calorii metabolizabile [6]. În al doilea rând, producția de acizi grași cu lanț scurt ca urmare a fermentării RS poate spori consumul total de energie și/sau oxidarea grăsimilor [7]. În al treilea rând, RS poate reduce aportul voluntar de energie, în parte prin creșterea producției de semnale de sațietate, cum ar fi peptida YY (PYY) și polipeptida asemănătoare glucagonului -1 (GLP-1) [8].
Există patru tipuri majore de RS (RS1-RS4), fiecare dintre care conține proprietăți chimice specifice care îl fac rezistent la digestie [9]. De exemplu, RS1, care se găsește în cerealele integrale și pastele cu dur, conține o matrice de proteine care îi împiedică digestibilitatea. RS2, care se găsește în alimente obișnuite, cum ar fi cartofii nefierți și bananele necoapte, sunt rezistente la carbohidrazele până la coacere sau gătit. RS3 se dezvoltă în alimentele cu amidon după depozitare datorită formării de spirale duble care o fac rezistentă la legarea enzimatică. RS4 este un amidon modificat chimic, care rezistă hidrolizei enzimatice. Până în prezent, RS2 a primit cea mai mare atenție pentru proprietățile sale metabolice benefice [1]. Cu toate acestea, s-a demonstrat recent că RS4 reduce greutatea corporală mai mult decât RS2 într-un model murin de obezitate [10]. RS4 a crescut, de asemenea, cheltuielile de energie de repaus și utilizarea grăsimilor, comparativ cu un control de porumb ceros la bărbații slabi după o singură masă de testare [11]. Astfel, RS4 reprezintă o formă subestudiată de RS care poate afecta în mod benefic obezitatea umană și comorbiditățile acesteia.
Creșterea aportului de proteine peste nivelurile recomandate în mod obișnuit este o altă strategie dietetică care a fost susținută pentru controlul greutății și prevenirea obezității [12]. Similar cu RS4, efectele dietelor bogate în proteine sunt mediate, cel puțin parțial, prin sporirea sațietății și a cheltuielilor de energie [13]. Recent am demonstrat că creșterea consumului de proteine la 35% din aportul zilnic total timp de opt săptămâni a îmbunătățit compoziția corporală și a crescut cheltuielile de energie la adulții obezi [14].
Cheltuielile ridicate de energie și sațietatea provocate de dietele bogate în proteine sau RS4 pot apărea prin intermediul unor mecanisme comune, dar nu tuturor, [15, 16]. Astfel, este rezonabil să speculăm că dietele bogate atât în proteine dietetice, cât și în RS pot avea efecte benefice mai mari decât oricare dintre intervenții. Pentru a începe să abordăm această problemă, am comparat în mod sistematic efectele meselor bogate în constituenți non-RS sau RS4 cu și fără aport crescut de proteine asupra utilizării substratului, cheltuielilor de energie, sațietate și hormonii gastro-entero-pancreatici la femeile slabe și supraponderale/obeze.
Materiale și metode
Participanți
Un total de 70 de femei din zona Saratoga Springs, NY, au fost recrutate prin reclame de ziare și pliante și au fost inițial selectate pentru participare, dintre care 24 erau eligibile pentru participare. Participanții au fost femei nefumătoare, sănătoase, fără boli cardiovasculare sau metabolice cunoscute, după cum au fost evaluate de un istoric medical și de examinarea de către medicii lor personali. Participanții au fost de vârstă mijlocie (45,8 ± 2,5 ani), supraponderali/obezi (IMC = 31,9 ± 1,4 kg/m 2;% grăsime corporală = 41,2 ± 2,3) sau slabi (IMC = 21,0 ± 0,5 kg/m 2;% grăsime corporală ) = 23,9 ± 1,4) și greutatea stabilă (± 2 kg) timp de cel puțin 6 luni înainte de începerea studiului. Fiecare participant a furnizat consimțământul scris în cunoștință de cauză, în conformitate cu comisia de revizuire a subiecților umani ai Colegiului Skidmore, înainte de participare, iar studiul a fost aprobat de Comitetul de revizuire instituțională a subiecților umani ai Colegiului Skidmore. Toate procedurile experimentale au fost efectuate în conformitate cu Federal Wide Assurance și cu reglementările aferente statului New York, care sunt în concordanță cu Comisia Națională pentru Protecția Subiecților Umani ai Cercetării Biomedice și Comportamentale și în conformitate cu Declarația de la Helsinki, revizuită în 1983. studiul a fost înregistrat la clinictrials.gov ca NCT02418429.
Masa de testare a clătitelor
La patru vizite separate la Laboratorul de nutriție și metabolizare umană, toți subiecții au consumat una din cele patru mese de testare a clătitelor într-un design încrucișat cu măsuri repetate aleatoriu: 1) amidon de porumb (control) ceros (WMS), = 16); 2) amidon de porumb ceros și proteine din zer (WMS + WP, = 9); 3) amidon rezistent (RS, = 16); sau 4) RS și proteine din zer (RS + WP, = 16). Datorită disponibilității subiectului și a constrângerilor de timp, doar 9 subiecți (slab, = 5; atârna, = 4) a finalizat starea mesei testului WMS + WP. Fiecare masă de testare a clătitelor a fost consumată împreună numai cu apă (180 ml). Clătitele au fost pregătite urmând instrucțiunile instituționale folosind amidon de test pre-gelatinizat, zahăr, maltodextrină, ulei vegetal, praf de copt, ou, lapte praf uscat fără grăsime și apă. Toate ingredientele uscate și umede au fost amestecate separat și apoi combinate. Fiecare masă consta din trei clătite care au fost gătite pe o plită antiaderentă până se rumenesc. Compoziția nutrițională a celor patru mese de testare este prezentată în Tabelul 1.
Proiectare experimentală
Cu o zi înainte de fiecare dintre cele patru zile de testare, participanților li s-a cerut să își pregătească propriile mese și să urmeze un plan de meniu zilnic standardizat care conține 25% proteine, 50% carbohidrați și 25% grăsimi, pe baza nevoilor calorice estimate. Masa finală de seară din seara dinaintea fiecărei condiții de test a fost consumată între 1800 și 2000 de ore și a fost identică pentru toate cele patru condiții de testare. Toate testele de laborator au fost efectuate între 0600 și 0700 după un post de 12 ore (apa a fost permisă) și cel puțin o restricție de 24 de ore a activității fizice, a cofeinei și a consumului de alcool. Detalii cu privire la cronologia zilei de testare sunt prezentate în Fig. 1. Pe scurt, la sosirea în laborator, s-a măsurat greutatea corporală (Befour Inc., numărul de model FS0900), participanții purtând doar pantaloni scurți și un tricou. Ca urmare a
15 minute de repaus în decubit dorsal într-o încăpere liniștită, slab luminată, rata metabolică de repaus (RMR) a fost măsurată timp de 30 de minute urmată de o extragere de sânge la jeun (pentru insulină plasmatică, glucoză, GIP, GLP-1, PYY, grelină și leptină) și finalizarea scărilor analogice vizuale (VAS) ale foamei, dorinței de a mânca și sațietății (a se vedea procedurile de testare de mai jos). Subiecții au consumat apoi una dintre cele patru mese de testare (WMS; WMS + WP; RS; RS + WP) în decurs de 12 minute. Timp de 3 ore după finalizarea meselor de testare, subiecții au rămas într-o poziție sedentar și culcat în timp ce au fost prelevate probe de sânge în serie și VAS au fost finalizate (minute 60, 120, 180). Calorimetria indirectă a fost utilizată pentru a determina efectul termic al mesei (TEM) (min 45–60, 105–120, 165–180). După finalizarea primei mese de testare, participanții au fost măsurați pentru compoziția corpului folosind sistemul de măsurare a vieții BODPod Body Composition Tracking System (Concord, CA).