Dietele sărace în carbohidrați și cu conținut scăzut de grăsimi cu un conținut egal de proteine duc la îmbunătățiri similare în organism
Abstract
fundal Diferențele raportate în ceea ce privește efectele dietelor cu conținut scăzut și ridicat de carbohidrați asupra controlului greutății și sănătății metabolice sunt controversate. Am urmărit să examinăm dacă astfel de diete induc îmbunătățiri diferite ale compoziției corpului și ale toleranței la glucoză în condiții de restricție calorică (CR) la șoareci obezi.
Metode Șoarecii masculi C57BL/6J (n = 20) au fost hrăniți cu dietă obezogenă (45 și 17,5% kcal din grăsimi și zahăr) ad libitum timp de 18 săptămâni și apoi au fost supuși CR de 6 săptămâni care a crescut progresiv până la 40% folosind fie o dietă cu conținut scăzut de grăsimi (20, 60, 20% kcal din grăsimi, carbohidrați, proteine, n = 10) sau dietă cu conținut scăzut de carbohidrați (20, 60, 20% kcal din carbohidrați, grăsimi, proteine, n = 10). Șoarecii hrăniți cu dietă regulată chow ad libitum au servit drept controale (n = 10). Masa corporală, masa musculară a membrelor posterioare, masa grasă, consumul de energie și toleranța la glucoză au fost comparate între grupuri.
Rezultate Grupurile cu conținut scăzut de grăsimi și carbohidrați scăzuti au avut o masă corporală similară (p> 0,05) înainte de CR, care a fost cu 30% mai mare comparativ cu grupul martor (p 0,05). Pierderea în greutate s-a datorat în principal pierderii de grăsime în ambele grupuri. Cheltuielile de energie ale șoarecilor care se mișcă liber nu au diferit între grupuri (p> 0,05). Testul de toleranță la glucoză intraperitoneal îmbunătățit comparativ cu grupul martor (p 0,05).
Concluzii Conținutul de carbohidrați sau grăsimi dietetice atunci când proteina este echivalată nu joacă un rol semnificativ pentru compoziția corpului și beneficiile metabolice pentru sănătate ale restricției calorice la șoarecii obezi.
Introducere
Obezitatea este un factor de risc pentru multe boli cronice neinfecțioase, inclusiv boli cardiovasculare, accident vascular cerebral, diabet și cancer, care sunt principalele cauze de deces prematur în multe țări din întreaga lume (1-4). Prevalența obezității este în continuă creștere (5) și devine o amenințare la adresa prosperității economice și a securității naționale, deoarece identificarea soluțiilor pentru epidemia de obezitate se află pe agenda mondială (6, 7).
Se pare că modelul de șoarece consangvinizat este bine potrivit pentru a examina problema controversată despre importanța compoziției dietetice pentru rezultatele sănătății. Un avantaj cheie al acestor studii este că aportul de alimente poate fi controlat mult mai bine decât în studiile la om și efectele imprevizibile ale factorilor genetici sunt reduse la minimum. Tulpina de șoarece C57BL/6J este predispusă la obezitate atunci când este hrănită ad libitum (20) și tolerează bine diferite diete cu diferențe mari în conținutul de carbohidrați și grăsimi (21, 22). Un studiu recent pe 29 de diete a demonstrat că conținutul de grăsimi din dietă a fost asociat cu un aport mai mare de energie și preponderență la obezitate la acești șoareci hrăniți ad libitum (23). Scopul nostru a fost să comparăm modificările compoziției corpului și adaptările metabolice ale tulpinii de șoarece C57BL/6J ca răspuns la două diete cu restricții energetice, cu diferențe mari în conținutul de carbohidrați și grăsimi (24). Ipotezăm că modificările compoziției corpului nu ar diferi între aceste două diete dacă se potrivesc pentru conținutul caloric total și caloriile derivate din proteine.
Materiale și metode
Animale și experimente
Studiul a fost realizat la Universitatea Sportivă Lituaniană cu aprobarea tuturor procedurilor de către Serviciul Alimentar și Veterinar de Stat Lituanian în 2018 (Ref. # G2 - 90). Perechile reproducătoare de tulpină de șoarece C57BL/6J au fost obținute din laboratorul Jackson (Bar Harbor, Maine, SUA) și șoareci masculi au fost utilizați în experiment. Șoarecii au fost adăpostiți la temperatura ambiantă de 20-21 ° C și 40-60% umiditate cu un ciclu alternativ de 12 ore de lumină/întuneric. După ce șoarecii înțărcați au fost găzduiți două până la cinci animale pe cușcă și au fost hrăniți ad libitum cu o dietă obișnuită pe bază de cereale de rozătoare (Kombi, Joniskio grudai, Lituania) și au avut acces nerestricționat la o apă de la robinet. La vârsta de 10 săptămâni, șoarecii (n = 30) au fost trecuți la dieta obezogenă bogată în grăsimi și zahăr (D12451, 45 și 17,5% kcal din grăsimi și zahăr, Research Diets, New Brunswick, NJ, SUA) timp de 18 săptămâni (25). Aceasta a fost urmată de restricție calorică de 6 săptămâni (CR), fie pe o dietă cu conținut scăzut de grăsimi (cu conținut scăzut de grăsimi, n = 10), fie cu o dietă săracă în carbohidrați (cu conținut scăzut de carbohidrați, n = 10). Zece șoareci cu greutate potrivită anterior CR au fost examinați ca martori obezi pre-dietă (Pre).
Intervenție dietetică
Faza de obezitate
După 10 săptămâni de expunere de 18 săptămâni la șoareci dietetici obezogeni au fost mutați în cuști separate și consumul de alimente a fost evaluat în fiecare săptămână pentru fiecare șoarece prin scăderea resturilor de alimente din alimentele furnizate inițial, cu corecții pentru efectul umidității asupra greutății peletelor. Aportul zilnic de energie (DEI) al șoarecilor a fost calculat după cum urmează:
Media de trei săptămâni a DEI din colonia noastră de șoareci a fost 0,42 ± 0,4 kcal · g -1 -1 zi -1 și doar șoarecii au câștigat cel puțin 20% din greutate comparativ cu grupul potrivit vârstei din dieta obișnuită (regulat, n = 10) au fost utilizate pentru studiul CR.
Faza de restricție calorică (CR)
Șoarecii obezi în vârstă de 28 de săptămâni au fost repartizați aleatoriu la unul dintre cele două grupuri CR și grupul Pre care a fost utilizat pentru evaluarea compoziției corpului și a metabolismului la momentul inițial. Pe parcursul a 6 săptămâni, CR a crescut treptat de la 20% (1 săptămână) la 30% (2-4 săptămâni) și 40% (5-6 săptămâni) din aportul de energie calculat în dieta obezogenă ad libitum. Aportul de energie în timpul fazei CR a fost estimat în mod individual pentru fiecare șoarece prin reducerea DEI cu gradul deficitului caloric și înmulțirea acestuia cu masa corporală inițială a animalului anterior CR. Cantitatea de alimente a fost corectată în funcție de densitatea calorică diferită a dietelor (4,1 și 5,2 kcal · g -1 pentru carbohidrați cu conținut scăzut de grăsimi și, respectiv, cu conținut scăzut de carbohidrați) pentru a obține un conținut total egal de energie și proteine în diete, adică 20, 60 și 20% kcal din grăsimi, carbohidrați și proteine pentru conținut scăzut de grăsimi (D17100401, Research Diets, New Brunswick, NJ, SUA) și 20, 60 și 20% kcal din carbohidrați, grăsimi și proteine pentru conținut scăzut de carbohidrați (D12492, Cercetare Diets, New Brunswick, NJ, SUA), respectiv. Detalii despre compoziția macronutrienților și sursele dietelor sunt prezentate în tabelul suplimentar 1.