目的:减肥对肥胖者有生理上的好处;然而,随之而来的肌肉量的减少可能会带来额外的健康风险。在减肥过程中,高蛋白饮食对保持肌肉质量是有效的,但是否所有蛋白质来源都有益还有待确定。本文描述了一项随机、双盲、比较对照的单点临床试验的设计和基本原理,以研究豌豆蛋白、乳清蛋白或麦芽糖糊精补充剂对减肥方案中肥胖男性和女性肌肉质量和功能的影响。
方法:60名肥胖参与者将被随机分配在12周内食用豌豆蛋白、乳清蛋白或麦芽糖糊精,作为限制卡路里饮食的一部分。主要终点分别是通过双能x线吸收仪和物理性能测试(握力、步态速度)测量的肌肉质量和功能的变化。次要终点包括体重和组成的变化、静息能量消耗和炎症、代谢和心血管功能的测量,以及24小时的活动模式和随时间的食物摄入。
结论:这项试验将为这些不同的蛋白质来源如何影响减肥过程中预期发生的肌肉质量损失提供新颖而重要的发现。此外,这项研究可能支持豌豆蛋白作为一种功能性植物成分的效用,在减肥期间促进身体成分的有利变化。该研究已在Clinicaltrials.gov注册(NCT04123938)。
豌豆蛋白,乳清蛋白,肥胖,肌肉质量,肌肉功能,减肥
肥胖是一种严重的全球健康危机,其特征是体内脂肪堆积过多或异常,可严重损害健康。在全球范围内,2016年有超过6.5亿成年人被认为肥胖[1],而且肥胖率还在继续上升,预计在未来十年,全球将有20%的人口肥胖[2]。在加拿大,目前有四分之一的成年人超重肥胖。ca/understand -obesity[3],而在美国,肥胖的患病率接近人口的一半(2017-2018年为42.4%)[4]。
干预全球肥胖流行的需要主要源于几乎所有慢性疾病的发生风险,从血脂异常到抑郁症、2型糖尿病、骨关节炎、心血管疾病和某些癌症等疾病[2]。此外,有明确的证据表明,超重和肥胖会增加总死亡率的风险[2]。
减肥可以减少肥胖人群的健康危险因素,提高寿命和生活质量[2,5,6]。饮食和身体活动在体重维持中起着重要作用,饮食引起的体重减轻可以减少或解决代谢危险因素,如胰岛素抵抗、高血压和血脂异常。然而,体重的减少包括脂肪和瘦组织(包括肌肉)质量,后者可能有一些负面后果。肌肉量的减少会影响体力、运动表现和代谢调节[7],并增加肌肉减少症(与年龄相关的肌肉量减少和肌肉力量下降)和其他慢性疾病的风险[7,8]。
人们研究了几种在减肥过程中保持肌肉质量的策略。对于肥胖人群来说,最有效的方法之一是增加蛋白质的摄入[5,9]。乳清蛋白是目前支持肌肉生长的最高质量和最受欢迎的蛋白质补充剂;据报道,乳清蛋白的性能要么优于[7,10],要么与从动物(如酪蛋白)或植物(如大豆)中制备的其他蛋白质来源[11,12]相当。最近,卫生当局建议增加植物蛋白的摄入量,而不是动物蛋白的摄入量[11,13,14]。因此,豌豆蛋白作为一种替代蛋白质来源正受到越来越多的关注,因为它具有高营养和功能价值[15],与动物蛋白相比,它的温室气体排放量更低[16],而且极低的致敏性,所有这些都使豌豆蛋白比牛奶(酪蛋白和乳清)、大豆或小麦等其他常见蛋白质来源更容易被饮食干预所接受[17]。事实上,豌豆蛋白是引起公众关注的各种肉类替代配方的主要成分[18,19]。
到目前为止,还没有人研究过豌豆蛋白在肥胖人群减肥过程中对保持肌肉质量的影响,因此,与乳清蛋白相比,豌豆蛋白的效果如何还不得而知。本文描述了一项双盲、随机、安慰剂对照的临床试验的设计和基本原理,以检查12周的豌豆蛋白或乳清蛋白干预是否可以防止肥胖个体进行减肥方案的肌肉质量和功能损失。我们正在测试一种假设,即豌豆蛋白与乳清蛋白在防止体重减轻的情况下肌肉质量和功能的损失方面是相同的。
研究设计与人群
本研究将是一项单点、双盲、随机、比较对照的饮食干预试验,在加拿大温尼伯圣博尼法斯医院IH Asper临床研究所进行。符合条件的参与者将被随机分配接受为期12周的豌豆蛋白、乳清蛋白或麦芽糖糊精(非蛋白质比较物)。参与者将在筛选、研究前访问、营养师访问、第0周、第6周和第12周进行现场评估。纳入和排除标准的完整列表见表1。
表1。纳入和排除标准
入选标准 |
- 年龄在30至50岁之间的男女。女性不得怀孕或哺乳,必须使用非常有效的方法来避免怀孕。
- 身体质量指数³30,体重不超过350磅。
- 脂肪量>男性23%;>32%为女性。
- 参与者必须愿意在参与研究期间保持稳定的体力活动水平。
- 血液参数如下:
- ldl -胆固醇<5 mmol/L;
- 天冬氨酸转氨酶<160 U/L,丙氨酸转氨酶<150 U/L;
- 糖化血红蛋白<6.5%。
- 收缩压和舒张压分别<160 mmHg和<100 mmHg。
- 如果在研究开始前和参与研究期间服用维生素和矿物质/膳食/草药补充剂一个月,参与者必须处于稳定的状态。
- 参与者在研究开始前一个月内不得服用蛋白质补充剂,并愿意在研究期间继续服用蛋白质补充剂。
- 参与者必须在过去两个月内没有捐献过血液或血液制品(如血小板),并同意在参与研究期间不会这样做。
- 在过去的一个月里,参与者必须没有参加过另一项饮食干预试验,并且必须同意在本研究期间不开始另一项饮食干预试验或减肥计划;他们必须愿意遵守协议要求和程序。
- 参与者必须愿意提供知情同意。
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排除标准 |
符合以下任何条件的参与者不得参加本研究:
- 经历过心血管事件(如心脏病发作、中风)或心血管疾病手术(如旁路手术、支架手术)、糖尿病、慢性肾脏疾病、肝脏疾病(脂肪肝除外)、类风湿关节炎、免疫紊乱或疾病(如多发性硬化症、白血病)、癌症、神经系统疾病、胃肠道疾病或胃肠道手术或减肥手术、吸脂手术。
- 服用血糖控制药物。
- 服用与体重增加或减轻有关的药物或天然保健品/补充剂(例如强的松、某些感冒药)。
- 体重在过去三个月内没有稳定(±5%)。
- 对豌豆、豌豆蛋白、乳清蛋白或麦芽糖糊精或将提供的饮料和食品中的一种或多种成分有胃肠道反应或过敏的病史,这大大限制了可用于递送蛋白粉或麦芽糖糊精的物品的数量。
- 目前(过去30天内)有细菌、病毒或真菌感染。
- 不受控制的甲状腺功能减退。
- 血压失控。
- 出血疾病。
- 在过去三个月内有任何急性病或外科手术。
- 在过去12个月内或参与研究期间吸食香烟/雪茄或使用烟草制品。
- 在过去3个月内或参与研究期间,每周饮酒超过10杯或每天饮酒超过2杯。
- 滥用药物和/或酒精。
- 心理障碍(年代)。
- 无法在筛查或基线访问时获得血液样本。
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本研究的主要结果是肌肉质量(瘦体重)和肌肉功能(握力和步态速度测试)的变化。
本研究的次要结局包括脂肪量、体重和体重指数(BMI)、小腿和大腿围、臂围、腰围、腰高比、静息能量消耗、c反应蛋白、胰岛素抵抗稳态模型评估(HOMA-IR)、糖化血红蛋白、血脂(总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯)、肾功能(尿白蛋白、肌酐、尿素;血尿素氮、血清肌酐)、肝功能(谷丙转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST))、收缩压和舒张压以及血管功能。其他次要结果包括活动追踪器获得的活动模式随时间的变化、食欲、饮食习惯、研究问卷获得的健康和幸福信息、3天食物记录确定的营养摄入量,以及从食物日志中将蛋白粉加入食品和饮料的偏好。
随机化和盲法
唯一的随机化代码将由不隶属于研究团队的非盲统计学家生成。这些守则将确保参与者在符合资格时被随机分配到不同的干预组。研究团队(即直接与参与者互动的个人和进行样本分析的个人)和参与者从随机化时间和研究持续时间开始都是盲法的。干预粉末将以不透明的小袋提供,以协助致盲。参与者将被告知不要泄露任何有关其粉末特性的信息。
研究干预
每个小袋将含有7克相应的干预粉末(相当于豌豆蛋白组和乳清蛋白组每袋6克蛋白质);因此,每天消耗的小袋数量将基于体重,以达到每公斤体重/天0.35克可溶性豌豆蛋白(NUTRALYS)的剂量®或乳清蛋白(乳清蛋白浓缩80速溶洁食,来自美国华盛顿州奥塞奇食品公司),或等热量的麦芽糊精(GLUCIDEX)®19来自法国莱斯特伦的罗盖特弗伦特)。参与者将被指示每天至少两次食用干预粉作为正餐或零食的一部分。在本次研究中,不限于特定的食物或饮料,排除项目除外(表1);然而,每个参与者将从研究协调员那里获得各种可选的食品和饮料(补充表1),以帮助将干预粉纳入他们的饮食中。与参与者或样本分析无关的个人将负责为每位参与者提供适当的干预和数量的小袋。参与者将被要求归还任何未使用的研究包,以确定他们在研究期间的依从性。
干预粉的补充将与低热量饮食(500千卡/天的赤字)一起进行,这将由注册营养师为每个参与者量身定制(见下文)。每日的热量不足足以导致每周约0.5 kg的体重减轻[9]。从干预粉末中摄入的热量和提供给参与者的食物和饮料的选择将被计算到低热量饮食中。蛋白质组的总蛋白质摄入量目标为每公斤体重1.2-1.4克蛋白质,麦芽糖糊精组的目标为每公斤体重0.8克蛋白质。
招聘及考察
参与者招募及预筛选:潜在的参与者(研究候选人)将通过各种媒体广告从加拿大温尼伯招募。研究协调员将通过电话向所有感兴趣的个人简要介绍研究程序。如果他们符合初步资格标准,并仍有兴趣参加,他们将被安排亲自进行筛选访问。
筛选访问:在筛选访问时,研究候选人将提供书面知情同意书。一般同意书详细说明了研究计划、干预措施和评估(包括生物材料的收集)、所需的时间、保存样本的程序以及与研究相关的任何潜在风险。将提供一份单独的可选同意书,其中参与者可以允许收集生物材料(即血液和尿液)以分析代谢物和基因表达。候选人将被面试他们的人口统计信息以及医疗和手术史,以辨别过去或现在的医疗问题。将收集有关伴随用药和补充剂使用(包括蛋白粉或蛋白棒)的信息,以及纳入和排除标准的任何相关信息。将进行身体评估,包括血压、身高和体重(用于BMI计算)和生物电阻抗(用于体脂百分比)。静息能量消耗将使用Q-NRG代谢监测仪(COSMED, Rome, Italy)来确定,以协助注册营养师规划个性化的卡路里限制饮食(表2)。
表2。学习评估概述
评估 |
筛选访问 |
基线访问 |
第六周到访 |
第12周访问 |
物理人体测量学 (身高、体重、计算BMI) |
X |
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身体周长(手臂、腰、腿和小腿)和重量 |
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X |
X |
X |
生物电阻抗 (体脂%) |
X |
X |
X |
X |
代谢车 (能量消耗) |
X |
X |
X |
X |
空腹血液和尿液样本 |
X |
X |
X |
X |
用 (全身及局部瘦肉和脂肪组成) |
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X |
X |
X |
物理性能 (握力、步态测试) |
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X |
血压 |
X |
X |
X |
X |
动脉硬化 (脉冲波速) |
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X |
X |
X |
*仅限女性在检查时使用。
缩写:BMI:身体质量指数;DXA:双x线吸收仪。
空腹血样将通过静脉穿刺髂前静脉获得,用于分析血脂(甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇)、肾功能(血浆肌酐)、肝功能(血浆ALT和AST)和糖化血红蛋白。女性参与者还将提供尿液样本,用尿液试纸检测是否怀孕。
候选人将获得一份为期3天的饮食记录和各种问卷,用于评估活动,生活质量,睡眠,食欲和饮食习惯。一旦候选人被告知他们有资格参加研究(在收到血检结果后),他们将被指示完成文书工作,并在研究前访问时归还文书工作。
预研访问:符合条件的参与者将与研究协调员进行面对面访问,他们将收到Escali玻璃体重秤(Escali Corp., MN, USA)、每日体重日志、Fitbit Charge 3活动追踪器(Fitbit, Inc., CA, USA)以及适当的使用说明。在基线(第0周)研究访问之前,参与者将使用这些项目至少2周(称为“2周磨合期”)。
注册营养师到访:注册营养师将使用从每个参与者的3天饮食记录和静息能量消耗中收集的信息,为每个参与者制定个性化的营养和减肥计划。注册营养师将使用Q-NRG代谢监测仪提供的数据来确定静息能量消耗,当测量的输出在预测估计的±10%以内时,以确保保持准确性[20-22]。如果测量的输出超出可接受的精度预测水平,则将使用Harris Benedict方程手动确定静息能量消耗。参与者将在基线访视前不超过5天与注册营养师会面。在这次访问中,注册营养师将提供个性化的营养咨询,以实现低热量饮食,并讨论将干预粉纳入个性化膳食计划的方法。
基线,第6周和第12周就诊:参与者将参加三次现场,亲自干预研究访问:基线,第6周和第12周。在完成2周的磨合期后,参与者将禁食(12小时)到达基线研究访问,其中人体测量特征信息将由研究协调员使用标准化方法收集。测量将包括体重、手臂、腰部、腿(大腿上部)和小腿的周长,以及BMI和腰高比的计算。身高将在筛查访问期间使用体重秤(DETECTO, MO, USA)附带的身高计进行测量。代谢评估将包括使用GE Lunar Prodigy DEXA扫描仪(General Electric, Boston, MA, USA)和使用InBody570 (InBody Co., Ltd, Seoul, Korea)通过DEXA进行的全身组成和使用CoreScan™软件(General Electric, Boston, MA, USA)进行的内脏脂肪量化,以及静息能量消耗的测定(如“注册营养师访问”中所述)。血管健康评估将包括使用BPTru™BPM-200血压监测仪(VSM MedTech Ltd, BC, Canada)的血压和使用VP-1000血管谱仪(Omron Healthcare Inc., IL, USA)的脉搏波速度。肌肉功能将通过物理性能测试来评估,包括使用microFET®handgrip无线医用测力仪(Hoggan Scientific LLC, UT, USA)测量握力和步态速度测试[以常规速度(m/s)行走4米的时间计算[23]](表2)。
空腹血将通过肘前静脉穿刺采集,尿液样本将用于分析各种参数(表3)。对于女性,部分尿液将用于妊娠试验,以确定进行DEXA扫描是否安全。
表3。血液和尿液分析
指示 |
测量参数 |
生物流体 |
脂肪细胞(来)功能 |
- 游离脂肪酸
- 脂肪因子(脂联素、脂素、apelin、瘦素)
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血 |
系统性炎症 |
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代谢功能 |
- 胰岛素*
- 葡萄糖*
- 脂肪因子(脂联素、瘦素、apelin、adipsin)
- 血脂
- Glucagon-like peptide-1
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肌肉功能 |
- Acyl-carnitines
- Irsin
- Interleukin-15
- Interleukin-32
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高血糖 |
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肾脏功能 |
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肝功能 |
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肾脏功能 |
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尿液 |
怀孕¶ |
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*用于胰岛素抵抗稳态模型评估的计算。†仅在基线和第12周就诊时测量。
‡用于估算肾小球滤过率。§用于测定白蛋白与肌酐比值的适应症
¶仅在女性参与者中测量。
在基线和第6周的研究访问结束时,参与者将收到为期6周的干预粉包,供他们每天食用,一份选择的食品和饮料,一份每日研究食物日志,一份每日体重日志,以及3天的食物记录和食欲问卷,这些问卷将在第3、6、9和12周完成。此外,生活质量、睡眠和饮食习惯问卷将在第6周分发,并在第12周完成(图1)。
图1所示。研究概述
*、体重秤和活动追踪器;**,体重记录,3天饮食记录,问卷调查(活动,食欲,饮食习惯,生活质量,睡眠);__, 3天饮食记录,问卷调查(食欲,饮食习惯,生活质量),学习饮食日志,体重日志。
参与者合规
参与者将被要求在每日研究食物日志中记录他们每天消耗多少小包,以及这些小包的消耗时间和他们消耗的食物或饮料。研究协调员将每两周一次跟踪每位参与者,记录他们的总体健康状况、体重进展情况以及对研究包消费和低热量饮食的依从性。在第6周和第12周的访问中,参与者将被要求归还任何未使用的研究包。返回的小袋将与分发的小袋进行计数,以确定总体合规性。小袋消耗的主要方案偏差将包括参与者:1)在采集血液和尿液之前的7天内,错过消耗超过40%的干预剂量(基于公斤体重);和/或2)在12周的研究期间服用了<85%的干预剂量。
主要终点(肌肉质量和功能的变化)将通过意向治疗(ITT)原则进行分析。ITT原则包括研究中随机选取的每一位参与者,无论其是否不遵守、是否偏离方案、是否退出、是否缺少结果等,ITT原则被认为可以保持预后平衡,保留样本量,从而保持统计效力[24]。ITT分析是由联合试验报告标准(CONSORT)推荐的,用于提高随机临床试验的报告质量。除ITT外,还将使用Per-Protocol分析来分析数据,该分析使用ITT人群的一个子集,这些人完成了研究,没有任何重大的协议偏差(定义在“参与者依从性”中)[24]。同时进行ITT和Per-Protocol分析将增加对研究结果的信心。
将使用混合方法重复测量方法(PROC mixed)来确定干预类型随时间对身体成分(和其余次要结果)的影响,并在第6周和第12周比较干预组之间的影响。干预组内与基线的差异、各时间点干预组之间的差异以及效应大小将由最小二乘平均值的差异确定并进行调整p-值(Tukey-Kramer调整)。Pearson’s(或Spearman’s)相关分析将用于确定身体成分与其他结果之间的相关性。统计显著性水平将为p< 0.05.
样本量计算
目前还没有其他研究调查豌豆蛋白或乳清蛋白在我们的特定人口统计范围(即中年肥胖个体)减肥期间对我们的特定主要结果(肌肉质量、握力和步态速度)的影响,以帮助指导我们计算足够的样本量。先前的研究调查了健康或肥胖老年人在减肥期间补充蛋白质的主要结果,如腿部肌肉力量(n= 25 /组;[25]或大腿肌肉量(n= 18-27 /组;分别[26]。因此,作为一项试点研究,60名参与者的样本量(n= 20/组,并替换退出者)预计足以为功率计算提供数据,以确定全面研究所需的参与者人数。
道德
该议定书得到了马尼托巴大学生物医学研究伦理委员会和圣博尼法斯医院研究审查委员会的批准。加拿大卫生部的天然和非处方保健产品局发布了一份关于研究方案的授权通知。该研究已在Clinicaltrials.gov注册(NCT04123938)。这项研究的最终结果将发表在同行评议的期刊上。
肥胖是一种全球流行病,它增加了几乎所有慢性疾病的风险,包括2型糖尿病、心血管疾病和一些癌症[2]。在北美,25-42%的成年人被归为肥胖[3,4]。生活方式的改变,如限制热量摄入和运动训练,对于开始和保持减肥很重要;然而,全身体重的减少包括肌肉质量的减少,这可能会增加力量下降、日常活动和代谢调节受损以及肌肉减少症的风险[7,8]。高蛋白饮食在减肥期间成功地保持了肌肉质量[5],但植物性蛋白质来源的有效性,除了大豆蛋白之外,受到的关注不如动物蛋白质。
有许多不同的动物和植物为基础的蛋白质补充剂可供消费者。经过简短的互联网搜索,流行的动物蛋白来源包括乳清、酪蛋白、牛奶(乳清和酪蛋白的组合)和鸡蛋蛋白[27,28]。常见的独立植物蛋白粉是豌豆或大豆蛋白,而其他植物蛋白粉组合物包括豌豆、大豆、南瓜子、西瓜、糙米、藜麦、葵花籽、扁豆、大麻籽和/或亚麻籽蛋白的组合[27,28]。在市场上的各种蛋白质来源中,乳清蛋白是最丰富的[27,28],被认为是促进肌肉蛋白质合成的有效和方便的动物蛋白质来源,从而有助于肌肉质量的保留,同时也促进脂肪质量的减少[29-31]。乳清蛋白对人体组成的积极影响被认为是由于其高浓度的支链氨基酸,特别是亮氨酸,以及其高生物利用度和溶解度[26,29,32,33]。高蛋白质摄入(1.1-1.5 g/kg体重/天或每日能量摄入的25-35%)通过促进脂肪量的减少和/或保持肌肉量,对体重减轻和身体组成有有利影响[5,34-36]。在接受减肥计划(500-600千卡/天缺陷)的肥胖成年人中,乳清蛋白补充剂(仅从补充剂中获得0.74-1.11克蛋白质/千克体重/天)与对照组相比,肌肉质量保持了1.34千克[37],或与对照组相比,肌肉质量增加了0.4千克(+0.4千克)vs-0.5 kg的损失)[10]。除了这两项随机对照临床试验外,各种荟萃分析已经回顾了乳清蛋白对身体成分和/或体重的影响,并将其与其他方式(如阻力训练或不同蛋白质来源)进行比较[11,12,33]。抗阻运动与补充蛋白质(包括乳清蛋白)相结合,在预防肌肉质量损失方面比单独进行抗阻运动更有效[38]。也就是说,乳清蛋白在没有低热量饮食或运动训练的帮助下,作为单独的补充剂,对身体成分(即减少体脂)和体重有良好的影响[33],或者与非蛋白质碳水化合物控制产品相比[12]。然而,与之前提到的荟萃分析中的其他蛋白质来源相比,如酪蛋白(基于动物)和大豆(基于植物),乳清蛋白的表现并不更好[11,12]。与动物蛋白相比,植物蛋白通常被认为在刺激肌肉蛋白合成从而保持肌肉质量[5]方面效率较低[39]。然而,上述荟萃分析结果表明,在减肥过程中,基于植物的蛋白质(如大豆)在身体成分的变化方面可能与乳清蛋白相当。
虽然乳清蛋白是最受欢迎的蛋白质补充剂[40,41],但在减肥饮食的肥胖人群中,乳清蛋白对保持肌肉质量的影响尚未与大豆蛋白以外的植物蛋白(如豌豆蛋白)进行比较。这项研究的目的是提供有价值的数据,关于蛋白质的类型,可以防止或减缓发生在减肥计划中的肌肉损失。据我们所知,这是第一个在肥胖男性和女性中长期使用膳食豌豆蛋白的随机、双盲、比较对照研究。此外,据我们所知,这是第一个测量豌豆蛋白对肌肉保存反应的研究。另外两项研究调查了豌豆蛋白与肥胖者的关系,这是通过2020年7月PubMed对“豌豆蛋白与肥胖”的搜索确定的。Geraedts,et al。[17]给瘦弱和肥胖的男性喂食完整的豌豆蛋白,而不是女性,并在2小时的短时间内测量饱腹感和食物摄入水平。Teunissen-Beekman,et al。[42]给超重和肥胖的高血压患者提供了一种蛋白质混合物,其中包括豌豆蛋白。这两项研究都没有采用减肥方案,也没有调查身体成分或身体表现(如肌肉功能)。
本研究将采用三种非侵入性测试方法来评估肌肉质量和功能,这是主要的研究结果。在本文中,“肌肉质量”是指全身瘦软组织(LST)总量。LST肿块包括骨骼肌和其他器官组织[43]。在组织水平上测量LST质量和全身成分的最广泛使用的金标准技术之一是DEXA[43,44]。DEXA的原理被描述为x射线穿过复杂材料(如骨骼、脂肪和LST)的衰减水平。双能谱(高能级和低能级)区分了骨骼和软组织材料(脂肪和LST),因此,与骨骼(即高密度材料,因此吸收光子较少)相比,软组织(即密度较低的材料,因此吸收光子较多)对x射线束的衰减较小[43,44]。DEXA是评估身体成分的首选方法,因为它的扫描成本低廉(相对于其他技术)、低辐射暴露(大约相当于在海平面上呆一天后的辐射剂量)、短扫描时间(根据体型平均为10-20分钟)以及能够测量全身和局部成分[43-45]。此外,CoreScan™软件可以应用于DEXA扫描来量化参与者的内脏脂肪[46],从而可以选择性分析内脏肥胖(一种身体成分表型,定义为腹部脂肪组织过度沉积[47])。各种临床研究都支持在减肥干预期间使用DEXA来测定瘦体(肌肉)质量[48-50]。肌肉质量的减少会通过肌肉力量和功能的减弱而影响体能表现[51]。 Hand grip strength is commonly used as a measure to predict total muscle, or overall, strength [51,52]. Hand grip dynamometers measure localized muscle strength generated by the flexor muscles of the hand and forearm and is strongly correlated with muscle strength of other muscle groups, thereby acting as a predictor of overall muscle strength [51,52]. The gait speed test is used to assess the performance of muscle functionality (i.e. mobility) [53] and is often employed in sarcopenia studies [23]. Theoretically, a decline or improvement in muscle functionality should be reflected as a decrease or increase in gait speed, respectively [54]. The three above mentioned assessments (DEXA, hand grip strength, and gait speed) when used in conjunction with each other will provide comprehensive information on the compositional and functional changes in muscle that possibly will occur in our study.
这项研究将是有史以来第一次提供关于豌豆蛋白作为膳食减肥方案中肌肉保存功能成分的影响的信息。在PubMed上搜索“豌豆蛋白与减肥”或“豌豆蛋白与肌肉功能”,没有找到任何与当前研究相似的研究设计或结果。该初步研究的数据可能为探索全面的临床试验提供基础。
参与者将在完成研究后获得他们的研究结果。我们相信提供这些信息将鼓励整个研究的依从性,并将为参与者提供有关他们健康的宝贵信息。研究小组明白,这项研究不仅仅是收集数据,而且对于一些参与者来说,这项研究将为他们提供所需的资源和支持,以便为他们的健康做出改变生活的调整。因此,在研究结束时提供他们的个人结果将提供一种赋权感,并增加每个参与者对他们参与我们研究的12周个人健康之旅的了解。此外,参与者在参与本研究期间将可以访问注册营养师,并将能够保留所提供的健身追踪器和体重秤。
我们研究的高质量设计是一个优势。本研究的随机、双盲、比较特征被认为是临床试验的金标准[55]。此外,所有的静脉切开术服务和研究评估将在一个地点进行,这将有助于方便参与者。在本研究中,我们将采用多种方法来评估肥胖,因为作为定义特征的BMI是一种不精确的体脂测量,并且不能区分瘦质量和脂肪质量[8]。除BMI外,腰围和体脂率也将作为肥胖或“肥胖”的指标,因为它们分别反映了内脏和全身的脂肪[8,56]。
我们还将评估其他代谢健康参数的变化,如空腹血糖、胰岛素、使用HOMA-IR计算的胰岛素敏感性、血脂、循环脂肪因子和炎症标志物等,以及它们与身体成分变化的潜在关系。高蛋白饮食可以有效改善肥胖期间的代谢参数,无论是否影响体重和/或成分的变化[57,58]。目前的研究将进一步提供关于特定动物和植物蛋白来源(分别为乳清蛋白和豌豆蛋白)在减肥期间改善这些代谢生物标志物的功效的新信息,并确定上述代谢生物标志物的任何变化是否与身体组成的变化同时发生。
参与者还将佩戴活动追踪器(Fitbit Charge 3)来监测24小时的运动,包括睡眠模式和活动水平。这些信息将有助于确定在12周的干预期间睡眠模式或活动水平是否发生变化,因为睡眠或活动的变化可能是解释饮食干预效果的混淆因素。许多研究都在记录睡眠模式(获得适当的睡眠量vs过少或过多以及日常变化)与健康状况之间的联系,包括代谢调节[59-61]。
在目前的研究中,参与者将被要求记录用于输送和消耗干预粉末的食物或饮料。此外,在研究结束时将采用问卷调查,以确定参与者更喜欢哪种食物方法与他们的干预粉。一旦解码,这些信息将有助于确定合适的食品和/或食品方法,以有效的方式掩盖豌豆蛋白的强烈味道[18],并可能为新产品开发提供机会。
由于研究设计的性质,本研究的挑战之一是无法包括交叉方法。交叉试验将减少统计能力所需的样本量,因为每个参与者的行为都有自己的控制,并将减少混杂因素(如年龄、性别、环境)的变异性问题[62]。然而,在目前的减肥研究中,为了获得交叉效应,参与者不可能经历体重循环(即干预前诱导的体重减轻,洗脱期体重重新增加,然后下一次干预时诱导的体重减轻,等等)。
阻力运动训练也被认为是在减肥过程中保持肌肉质量的有效方法,被认为与饮食诱导的减肥同样有益[5]。为了这项研究的目的,我们的重点是使用饮食卡路里限制的方法来减肥。这种方法将使我们能够研究不同蛋白质来源(乳清)的影响vs豌豆蛋白)对肌肉保存的独立运动训练。然而,这项初步研究的数据可能提供了一种指示,即运动训练应包括在未来全面研究的设计中。
在目前的研究设计中,我们分别研究了每种蛋白质来源(即乳清蛋白组)vs尽管有证据表明植物和动物蛋白的混合物比单独的蛋白质更有效,但不包括蛋白质混合物组(即50%乳清蛋白+ 50%豌豆蛋白)[58]。这一信息可以作为在未来全面研究中纳入蛋白质混合物组的基本原理,一旦更多的信息了解到豌豆蛋白粉对我们各种研究结果的功效。
总之,我们希望这项研究的数据将提供新的信息,说明这些不同的蛋白质如何影响减肥方案中肌肉质量的减少。该结果将为未来全面研究豌豆蛋白在身体组成、肌肉功能和其他与肥胖和减肥相关的参数的背景下提供基础,并包括额外的设计信息,如蛋白质混合物或运动训练。总的来说,这项研究提供了一个机会来加强我们对植物蛋白(豌豆)的作用的理解。vs动物蛋白(乳清)在人类肥胖进行减肥饮食。
Jaime克拉克:写作-原始草稿准备,写作-审查和编辑。
卡拉·泰勒:概念,资金获取,方法,监督,写作-审查和编辑。莱提纱Guerin-Deremaux:概念化。
凯瑟琳Lefranc-Millot:概念化。
彼得Zahradka:概念,资金获取,方法,监督,写作-审查和编辑。
JLC由Roquette frires和Mitacs提供奖学金资助。
查看补充数据
- https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight
- Hruby A, Hu FB(2015)肥胖的流行病学:一个大的图片。药物经济学33:673-689。(Crossref]
- https://obesitycanada.ca/understanding-obesity/
- https://www.cdc.gov/obesity/data/adult.html
- 卡瓦E,年NC Mittendorfer B(2017)在减肥过程中保持健康肌肉。阿德减轻8: 511 - 519。(Crossref]
- Conti CR(2018)肥胖与减肥。欧元心功能杂志13: 93 - 94。(Crosssref]
- Devries MC, Phillips SM(2015)补充蛋白质支持肌肉质量和健康:优势乳清。J食品科学80: A8-A15。(Crossref]
- wang wang, wang wang(2015)肌肉损失与肥胖:肌肉减少症和肌肉减少性肥胖的健康意义。程序营养Soc74: 405 - 412。(Crossref]
- Koliaki C, Spinos T, Spinou M, Brinia ME, Mitsopoulou D等。(2018)确定超重和肥胖成年人安全、有效和可持续减肥的最佳饮食方法。医疗保健(巴塞尔)6: 73。(Crossref]
- Verreijen AM, Verlaan S, Engberink MF, Swinkels S, de Vogel-van den Bosch J,等。(2015)高乳清蛋白、亮氨酸和维生素D补充剂在肥胖老年人有意减肥期间保持肌肉质量:一项双盲随机对照试验。J·克林·诺尔吗101: 279 - 286。(Crossref]
- Messina M, Lynch H, Dickinson J, Reed KE(2018)补充大豆蛋白和动物蛋白对抵抗运动中肌肉质量和力量增加的影响没有差异。国际运动营养学杂志28日:674 - 685。(Crossref]
- Miller PE, Alexander DD, Perez V(2014)乳清蛋白和阻力运动对身体成分的影响:随机对照试验的荟萃分析。我是诺尔33: 163 - 175。(Crossref]
- https://food-guide.canada.ca/en/healthy-eating-recommendations/make-it-a-habit-to-eat-vegetables-fruit-whole-grains-and-protein-foods/eat-protein-foods/
- Mariotti F, Gardner CD(2019)素食饮食中的膳食蛋白质和氨基酸——综述。营养物质11: 2661。(Crossref]
- 李红,Prairie N, Udenigwe CC, Adebiyi AP, Tappia PS等。(2011)豌豆蛋白水解物对高血压大鼠和人的降血压作用。农业食品化学59: 9854 - 9860。(Crossref]
- Nielsen LV, Kristensen MD, Klingenberg L, Ritz C, Belza A等。(2018)在一项随机急性交叉膳食试验研究中,膳食中纤维含量匹配的肉类或蔬菜来源的蛋白质对主观食欲感觉和能量摄入有类似的影响。营养物质10: 96。(Crossref]
- Geraedts MCP, Troost FJ, Munsters MJ, Stegen JHCH, de Ridder RJ等。(2011)十二指肠内给予完整的豌豆蛋白能有效减少瘦和肥胖男性受试者的食物摄入量。《公共科学图书馆•综合》6: e24878。(Crossref]
- coson A, Souchon I, Richard J, Descamps N, Saint-Eve A(2020)利用多种感官分析方法深入了解豌豆蛋白配方食品的时间感知。食物9: 969。
- Guillin FM, Gaudichon C, gusamrin - deremaux L, lefrance - millot C, azzut - marniche D,等。(2020)酪蛋白、面筋和豌豆蛋白单独或添加蛋氨酸的多标准评价大鼠豌豆蛋白质量。Br J . Nutr1 - 25。(Crossref]
- Almajwal AM, Abulmeaty MMA(2019)正常至超重和肥胖人群静息能量消耗的新预测方程。内分泌2019: 5727496。
- Amaro-Gahete FJ, Sanchez-Delgado G, Alcantara JMA, Martinez-Tellez B, Muñoz-Hernandez V等。(2019)年轻人静息能量消耗预测方程的一致效度。营养物质11: 223。(Crossref]
- Marra M, Cioffi I, Sammarco R, Montagnese C, Naccarato M等。(2017)肥胖门诊患者静息能量消耗的预测与评价。Int J肥胖(长)41: 697 - 705。(Crossref]
- Tessier AJ, Wing SS, Rahme E, Morais JA, Chevalier S(2019)基于生理功能的肌肉减少症和运动障碍诊断。[J]恶病质肌少症10: 985 - 999。(Crossref]
- Gupta SK(2011)意向性治疗原则:综述。远景诊所2: 109 - 112。(Crossref]
- Mori H, Tokuda Y .(2018)抗阻运动后补充乳清蛋白对健康老年妇女肌肉质量和身体功能的影响:一项随机对照试验。Geriatr Gerontol Int18: 1398 - 1404。(Crossref]
- 李建军,李建军,李建军,李建军,等(2018)膳食诱导减肥期间蛋白质补充对肌肉质量和力量的影响:一项随机对照研究。肥胖(Silver Spring)26日:854 - 861。(Crossref]
- https://www.gnc.ca/en_CA/protein/view-all-protein/
- https://orders.popeyeswinnipeg.ca/search?page=3&q=protein%2A+powder%2A&type=product
- Björkman MP, Pilvi TK, Kekkonen RA, Kropelin R, Tilvis RS(2011)富含亮氨酸和常规乳制品对老年多肌痛风湿病患者肌肉质量和功能的相似影响:一项随机交叉试验。J营养健康老龄化15: 462 - 467。(Crossref]
- Hector AJ, Phillips SM(2018)精英运动员减肥的蛋白质建议:关注身体成分和表现。国际体育运动协会28日:170 - 177。(Crossref]
- Hector AJ, Marcotte GR, Churchward-Venne TA, Murphy CH, Breen L等(2015)超重和肥胖成人在短期能量限制期间补充乳清蛋白可保持餐后肌原纤维蛋白合成。J减轻145: 246 - 252。(Crossref]
- Naclerio F, Larumbe-Zabala E(2016)乳清蛋白单独或作为多成分配方的一部分对阻力训练个体的力量,无脂肪质量或瘦体重的影响:荟萃分析。运动医学46: 125 - 137。(Crossref]
- 王晓明,王晓明,王晓明,等(2018)乳清蛋白对肥胖患者身体成分和心血管风险的影响:系统评价和荟萃分析。我是诺尔37: 60 - 70。(Crossref]
- Clifton PM, Bastiaans K, Keogh JB(2009)高蛋白饮食可减少超重和肥胖男性和女性的总脂肪和腹部脂肪,并提高心血管疾病的风险。心血管疾病19日:548 - 554。(Crossref]
- Kim JE, O 'Connor LE, Sands LP, Slebodnik MB, Campbell WW(2016)老年人减肥后膳食蛋白质摄入对身体成分变化的影响:系统回顾和荟萃分析。减轻牧师74: 210 - 224。(Crossref]
- Wycherley TP, Moran LJ, Clifton PM, Noakes M, Brinkworth GD(2012)能量限制高蛋白低脂饮食与标准蛋白低脂饮食的影响:随机对照试验的荟萃分析。J·克林·诺尔吗96: 1281 - 1298。(Crossref)
- Frestedt JL, Zenk JL, Kuskowski MA, Ward LS, Bastian ED(2008)一项随机临床研究:乳清蛋白补充剂增加肥胖受试者的脂肪减少和瘦肌肉。Nutr Metab(长)5: 8。(Crossref]
- 廖冬冬,曹建勇,吴玉涛,程平平,6陈慧慧,等。(2017)补充蛋白质结合抗阻运动对老年人身体成分和身体功能的影响:系统综述和meta分析。J·克林·诺尔吗106: 1078 - 1091。(Crossref]
- Trommelen J, Betz MW, van Loon LJC(2019)阻力型运动后肌肉蛋白质合成对膳食摄入的反应。运动医学49: 185 - 197。(Crossref]
- https://health.clevelandclinic.org/7-tips-choosing-best-protein-powder/
- Kareb O, Aïder M(2019)乳清及其衍生物用于益生菌、益生元、合成菌和功能食品:关键综述。益生菌,抗菌蛋白11: 348 - 369。(Crossref]
- Teunissen-Beekman KFM, Dopheide J, Geleijnse JM, Bakker SJL, Brink EL,等。(2012)膳食蛋白质对超重成人血压的影响:膳食蛋白质对血压的影响(PROPRES),一项随机试验。J·克林·诺尔吗95: 966 - 971。
- Buckinx F, Landi F, Cesari M, Fielding RA, Visser M等。(2018)肌肉质量测量中的陷阱:对参考标准的需求。[J] Chachexia Sarcopeni肌肉9: 269 - 278。(Crossref]
- 巴兹occhi A, Ponti F, Albisinni U, Battista G, Guglielmi G (2016) DXA:技术层面与应用。欧洲放射性物质85: 1481 - 1492。(Crossref]
- 王晓明,王晓明,王晓明,等。(2017)机体成分与DXA的关系。骨104: 101 - 105。
- https://www.gehealthcare.com/products/bone-and-metabolic-health/corescan
- Shuster A, Patlas M, Pinthus JH, Mourtzakis M(2012)内脏脂肪组织分析方法的临床意义。Br J放射性85: 1 - 10。(Crossref]
- Gomez-Arbelaez D, Bellido D, Castro AI, Ordoñez-Mayan L, Carreira J,等。(2017)极低热量生酮饮食对肥胖患者体成分变化的3种标准化方法评价。临床内分泌学杂志102: 488 - 498。(Crossref]
- 陈建军,陈建军,陈建军,等。(2018)ADCY3基因变异与两种减肥饮食对体脂和体成分的影响:一项随机试验。营养物质10: 789。(Crossref]
- Moreno B, Crujeiras AB, Bellido D, Sajoux I, Casanueva FF(2016)极低热量生酮饮食治疗两年肥胖:减少内脏脂肪和疾病负担。内分泌54: 681 - 690。(Crossref]
- Lindblad A, Dahlin-Ivanoff S, Bosaeus I, Rothenberg E(2015)瑞典健康社区居住老年人的身体成分和握力。老年康复临床实践4: 154 - 158。
- Hogrel JY(2015) 5 ~ 80岁健康受试者的高精度握力测量。肌肉骨骼疾病16: 139。
- Bohannon RW光碟。握力:老年人不可或缺的生物标志物。临床干预衰老14: 1681 - 1691。(Crossref]
- Ferre X, Villalba-Mora E, cabalero - mora MA, Sanchez A, Aguilera W等。(2017)老年患者虚弱风险的步态速度测量。管理信息系统.
- Misra S(2012)随机双盲安慰剂对照研究,干预研究的“金标准”。印度人变性是艾滋病33: 131 - 134。(Crossref]
- De Lorenzo A, Soldati L, Sarlo F, Calvani M, Di Lorenzo N,等。(2016)新的肥胖分类标准作为减肥手术指征的工具。世界J胃肠醇22日:681 - 703。(Crossref]
- the Morenga LA,杠杆MT, Williams SM, Brown RC, Mann J(2011)高蛋白和高纤维减肥饮食对代谢综合征危险因素的比较:一项随机试验。减轻J10: 40。(Crossref]
- Wojcik JL, Devassy JG, Wu Y, Zahradka P, Taylor CG等。(2016)高蛋白饮食中的蛋白质来源调节fa/fa Zucker大鼠胰岛素抵抗和肝脏脂肪变性的降低。肥胖(Silver Spring Md.)24: 123 - 131。(Crossref]
- Cassidy S, Chau JY, Catt M, Bauman A, Trenell MI.超重和肥胖成年人体力活动少、看电视时间长和睡眠时间短的群体;这是一项来自英国生物银行的398,984名参与者的横断面研究。《行为与营养物理法14: 57。(Crossref]
- 黄涛,Redline S(2019)动脉粥样硬化多种族研究:活动记录仪评估睡眠规律与代谢异常的横断面和前瞻性关联。糖尿病护理42: 1422 - 1429。(Crossref]
- Rayward AT, Duncan MJ, Brown WJ, Plotnikoff RC, Burton NW(2017)中老年人身体活动和睡眠与社会人口和健康特征联合关联的横断面聚类分析。matuitas102: 56 - 61。(Crossref]
- Wellek S, Blettner M(2012)关于临床试验中交叉设计的正确使用:科学出版物评价系列的第18部分。Dtsch Arztebl Int109: 276 - 281。(Crossref]
编辑信息
主编
彰Sugawara
东北大学医学院
文章类型
研究文章
出版的历史
收稿日期:2021年8月20日
接受日期:2021年8月27日
出版日期:2021年8月31日
版权
©2021 Clark JL。这是一篇根据知识共享署名许可协议发布的开放获取文章,该协议允许在任何媒体上不受限制地使用、分发和复制,前提是要注明原作者和来源。
引用
Clark JL, Taylor CG, Gu ' rin-Deremaux L, lefrance - millot C, Zahradka P(2021)一项研究豌豆蛋白在减肥期间限制肌肉质量损失的影响的初步研究:研究设计和基本原理。临床试验7:doi: 10.15761/CRT.1000354