Стійкий прийом крохмалю та білків посилює окислення жиру та відчуття ситості в нежирних і
Анотація
Передумови
Дієти з високим вмістом стійкого крохмалю або білка, як було показано, допомагають регулювати вагу. Ми вивчили вплив їжі з високим вмістом нестійкого або стійкого крохмалю з підвищеним споживанням білка та без нього на використання субстрату, витрату енергії та ситість у худорлявих жінок із надмірною вагою та ожирінням.
Методи
Жінки різного рівня ожиріння вживали одне з чотирьох страв з млинців у вигляді однієї сліпої, рандомізованої конструкції кросовера: 1) восковий кукурудзяний (контрольний) крохмаль (WMS); 2) восковий кукурудзяний крохмаль та сироватковий білок (WMS + WP); 3) стійкий крохмаль (РС); або 4) RS та сироватковий білок (RS + WP).
Результати
Загальні витрати енергії після їжі не відрізнялись після будь-якого з чотирьох тестових прийомів їжі (WMS = 197,9 ± 8,9; WMS + WP = 188 ± 8,1; RS = 191,9 ± 8,9; RS + WP = 195,8 ± 8,7, ккал/180 хв), хоча комбінація RS + WP, але не лише втручання, значно зросла (
Вступ
Дієтично стійкий крохмаль (РС) приділяв значну увагу як новий метод контролю маси тіла та запобігання ожирінню [1]. Широко класифікований стійкий крохмаль - це будь-який крохмаль, який проходить неперетравленим та невсмоктується через тонку кишку до товстої кишки [2]. Потрапляючи в товсту кишку, RS може бути легко використаний як субстрат для мікробного бродіння, в результаті чого утворюються коротколанцюгові жирні кислоти та інші метаболіти, які можуть мати корисні метаболічні властивості.
Збільшення кількості досліджень на тваринах [3, 4] та людях [5] підтверджують припущення, що дієтичний РС може допомогти у контролі ваги, і запропоновано декілька механізмів для опосередкування цього сприятливого ефекту. По-перше, враховуючи стійкість до травлення та всмоктування, заміна частини їжі РС зменшує кількість калорій, що піддаються метаболізму [6]. По-друге, виробництво коротколанцюгових жирних кислот в результаті ферментації RS може збільшити загальні витрати енергії та/або окислення жиру [7]. По-третє, РС може зменшити добровільне споживання енергії, частково за рахунок збільшення виробництва сигналів ситості, таких як пептид YY (PYY) та глюкагоноподібний поліпептид -1 (GLP-1) [8].
Існує чотири основних типи РС (RS1-RS4), кожен з яких містить певні хімічні властивості, що роблять його стійким до травлення [9]. Наприклад, RS1, що міститься в цільних зернах та макаронах з твердими речовинами, містить білкову матрицю, яка перешкоджає його засвоюваності. RS2, який міститься в таких загальноприйнятих продуктах, як сирова картопля та недозрілі банани, стійкий до дії вуглеводів до дозрівання або варіння. RS3 розвивається в крохмалистих продуктах після зберігання через утворення подвійних спіралей, які роблять його стійким до ферментативного зв’язування. RS4 - це хімічно модифікований крохмаль, який протистоїть ферментативному гідролізу. На сьогоднішній день RS2 приділяв найбільшу увагу своїм корисним метаболічним властивостям [1]. Однак нещодавно було показано, що RS4 зменшує масу тіла більше, ніж RS2, у мишачої моделі ожиріння [10]. RS4 також збільшив витрати енергії в спокої та використання жиру порівняно з контролем воскової кукурудзи у худих чоловіків після одноразового тестового прийому їжі [11]. Таким чином, RS4 являє собою недостатньо вивчену форму RS, яка може благотворно вплинути на ожиріння людини та його супутні захворювання.
Збільшення споживання білка вище загально рекомендованих рівнів - це ще одна дієтична стратегія, яку пропонують контролювати вагу та запобігати ожирінню [12]. Подібно до RS4, ефекти дієт з високим вмістом білка опосередковуються, принаймні частково, через посилення ситості та енергетичних витрат [13]. Нещодавно ми продемонстрували, що збільшення споживання білка до 35% від загальної добової норми протягом восьми тижнів покращує склад тіла та збільшує витрати енергії у дорослих із ожирінням [14].
Підвищені енергетичні витрати та насичення, спричинені дієтами з високим вмістом білка або RS4, ймовірно, виникають через деякі, але не всі загальні механізми [15, 16]. Таким чином, розумно припускати, що дієти з високим вмістом як білка, так і РС можуть мати більший корисний ефект, ніж будь-яке втручання. Щоб почати вирішувати цю проблему, ми систематично порівнювали вплив їжі з високим вмістом компонентів, що не входять до складу РС, або РС4, з підвищеним споживанням білка та без нього на використання субстрату, енергетичні витрати, ситість та гормонально-ентеро-панкреатичні гормони у худорлявих та надмірних ваг/ожиріння жінок.
Матеріали і методи
Учасники
Загалом 70 жінок із району Саратога-Спрінгз, штат Нью-Йорк, були набрані за допомогою газетних оголошень та флаєрів та спочатку перевірені на участь, з яких 24 мали право брати участь. Учасниками були некурящі, здорові жінки без відомих серцево-судинних та метаболічних захворювань, як оцінювали в анамнезі та обстеження їхні особисті лікарі. Учасники були середнього віку (45,8 ± 2,5 років), зайвої ваги/ожиріння (ІМТ = 31,9 ± 1,4 кг/м 2;% жиру в тілі = 41,2 ± 2,3) або худих (ІМТ = 21,0 ± 0,5 кг/м 2;% жиру в організмі) = 23,9 ± 1,4), а вага стабільна (± 2 кг) принаймні за 6 місяців до початку дослідження. Кожен учасник надав письмову інформовану згоду на дотримання комісії з розгляду людських суб’єктів Скідморського коледжу перед участю, і дослідження було схвалено Інституційною комісією з огляду людських суб’єктів Скідморського коледжу. Усі експериментальні процедури виконувались відповідно до Федеральної гарантії та відповідних нормативних актів штату Нью-Йорк, які узгоджуються з Національною комісією з охорони людських суб'єктів біомедичних та поведінкових досліджень та за погодженням з Гельсінкською декларацією, переглянутою в 1983 році. Випробування було зареєстровано на сайті Clinicaltrials.gov як NCT02418429.
Блинний тест їжі
Під час чотирьох окремих відвідувань Лабораторії харчування та обміну речовин усі випробовувані споживали одне з чотирьох млинцевих страв в односліпому, рандомізованому повторному виконанні кросовера: 1) восковий кукурудзяний (контрольний) крохмаль (WMS), = 16); 2) восковий кукурудзяний крохмаль та сироватковий білок (WMS + WP, = 9); 3) стійкий крохмаль (RS, = 16); або 4) RS та сироватковий білок (RS + WP, = 16). Через доступність теми та обмеження в часі лише 9 предметів (худі, = 5; ожиріння, = 4) виконали WMS + WP тестовий стан їжі. Кожен прийом їжі з млинців споживався разом із водою (180 мл). Млинці готувались згідно з інституційними рекомендаціями з використанням попередньо желатинизованого тест-крохмалю, цукру, мальтодекстрину, рослинного масла, розпушувача, яєць, нежирного сухого сухого молока та води. Всі сухі та вологі інгредієнти змішували між собою окремо, а потім об'єднували. Кожен прийом їжі складався з трьох млинців, які готували на антипригарній сковорідці до золотистої скоринки. Харчовий склад чотирьох тестових страв наведено в таблиці 1.
Експериментальний дизайн
За день до кожного з чотирьох тестових днів учасники повинні були готувати власні страви та дотримуватися стандартизованого щоденного плану меню, що складається з 25% білка, 50% вуглеводів і 25% жиру, виходячи з їхніх розрахункових потреб у калоріях. Останній вечірній обідній обід на ніч перед кожним тестовим станом споживався між 1800 і 2000 год і був однаковим для всіх чотирьох тестових умов. Всі лабораторні тести проводились між 0600 і 0700 після 12-годинного голодування (дозволялася вода) та принаймні 24-годинного обмеження фізичної активності, кофеїну та вживання алкоголю. Детальна інформація про графік тестового дня наведена на рис. 1. Коротко, після прибуття до лабораторії вимірювали масу тіла (Befour Inc., номер моделі FS0900), учасники одягали лише шорти та футболку. Наступні
15 хв спокою лежачи в тихому, слабо освітленому приміщенні, вимірювали швидкість метаболізму в спокої (RMR) протягом 30 хв з наступним забором крові натще (для інсуліну в плазмі, глюкози, GIP, GLP-1, PYY, греліну та лептину), та завершення візуальних аналогових шкал (VAS) голоду, бажання їсти та ситості (див. процедури тестування нижче). Потім випробовувані споживали одне з чотирьох тестових страв (WMS; WMS + WP; RS; RS + WP) протягом 12 хв. Протягом 3 год після завершення тестового прийому їжі випробовувані залишались у сидячому та лежачому положенні, поки відбирали серійні зразки крові та проводили ВАС (хвилини 60, 120, 180). Непряму калориметрію застосовували для визначення термічного ефекту їжі (ТЕМ) (хв. 45–60, 105–120, 165–180). Після завершення першого тестового харчування учасники вимірювали склад тіла за допомогою системи відстеження складу тіла BODPod Life Measurements (Конкорд, Каліфорнія).