Abstract

1. Introducere

Estimările recente indică faptul că 36,5% dintre americanii adulți sunt clasificați ca obezi, definiți ca un indice de masă corporală (IMC) de ≥30 kg ∙ m −2 [1]. Obezitatea este asociată cu modificări negative ale măsurilor de sănătate generală, incluzând creșterea masei grase (FM), FM abdominală, un raport mai mare de FM față de masa fără grăsimi (FFM) [2], scăderea capacității fizice [3] și, în anumite cazuri, cazuri, homeostaza glucozei compromise. Având în vedere că prevalența obezității este de așteptat să crească în deceniile următoare, este clar că au fost necesare intervenții noi pentru a avea un impact favorabil asupra compoziției corpului și asupra aptitudinii fizice la persoanele obeze. Mai mult, deoarece obezitatea este strâns legată de rezistența la insulină [4], dezvoltarea de strategii pentru reducerea greutății corporale este importantă în ceea ce privește sănătatea metabolică și reducerea riscului de diabet de tip 2.

comparație

În ultimii ani, trei modificări ale dietei au fost din ce în ce mai promovate ca potențiale ajutoare în prevenirea și tratarea obezității și a disfuncției legate de obezitate: hrănirea restricționată în timp (TRF), postul alternativ de zi (ADF) și modelul de restricție dietetică cunoscut sub numele de Daniel Fast (DF). TRF sau postul intermitent restricționează perioadele zilnice de hrănire la orele desemnate ale zilei (de exemplu, mâncând numai între orele 12:00 - 19:00), extinzând postul tipic peste noapte cu câteva ore. Cercetările efectuate atât la oameni [5,6], cât și la animale [7,8,9] au indicat că TRF poate fi o metodă de succes pentru reducerea masei corporale și a FM, menținând în același timp FFM [5,6]. Nivelurile de aptitudine fizică sunt menținute și la persoanele cu greutate normală după TRF pe termen scurt [5,10]. Rezultate similare au fost raportate și în alte modele TRF (șoareci C57BL/6J și Drosophila) în raport cu grupurile martor [11,12]. Studii suplimentare [13,14,15] la animale și animale [9,16,17] TRF au constatat beneficii în ceea ce privește controlul glucozei.

Protocoalele tradiționale ADF implică cicluri repetate între perioade de 24 de ore de aport caloric ad libitum și perioade de 24 de ore de post. Lucrările recente au folosit, de asemenea, un ADF modificat, care permite consumul de mese mici în zilele de repaus alimentar, constând în mod obișnuit din 25-30% din consumul zilnic normal de calorii [18,19]. S-a demonstrat că ADF îmbunătățește măsurile de compoziție a corpului la om, rezultând reduceri semnificative ale FM [20,21,22,23,24,25], FM visceral [23] și circumferința taliei [23,26], menținând în același timp FFM [19,20,24]. Din câte știm, niciun studiu nu a raportat măsurarea capacității fizice după ADF. ADF la om s-a dovedit că scade glucoza în post [19] și insulina [22] și îmbunătățește HOMA-IR [19,27], în timp ce studiile pe animale au observat îmbunătățiri ale sensibilității la insulină [28].

DF este un post motivat religios, derivat din Cartea biblică a lui Daniel [26]. Persoanele care participă la un DF pot consuma fructe, legume, cereale integrale, nuci, leguminoase, semințe și uleiuri sănătoase (cum ar fi uleiul de măsline) ad libitum. Produsele care conțin aditivi, conservanți, alimente procesate, precum și cofeină și alcool sunt interzise. S-a demonstrat că DF are ca rezultat o pierdere medie în greutate de 5-6 kilograme în decurs de trei săptămâni, cu modificări favorabile ale compoziției corpului atât la oameni [26,29,30,31], cât și la animale [32]. Deși până în prezent niciun studiu DF nu a examinat performanța fizică la om, studiul nostru recent efectuat pe animale a observat o creștere semnificativă a capacității de efort (timpul de execuție până la epuizare) la șobolanii care consumă o dietă DF și participă la exerciții fizice regulate, comparativ cu grupurile de control care consumă o dietă occidentală [32]. În ceea ce privește homeostazia glucozei, studiile efectuate atât la oameni [26,30,31,33,34,35], cât și la animale [36] au constatat rezultate pozitive la încorporarea planului DF.

Atunci când analizăm literatura disponibilă, se pare că toate cele trei planuri - TRF, ADF și DF - s-ar putea dovedi benefice în combaterea obezității și a variabilelor conexe. Cu toate acestea, nu este sigur dacă un plan este sau nu mai bun decât altul în ceea ce privește variabilele selectate. Din câte știm, niciun studiu nu a comparat intervențiile dietetice de mai sus în cadrul unui protocol, inclusiv rezultatele legate de compoziția corpului, performanța fizică și sănătatea metabolică. Prezentul studiu și-a propus să atingă acest obiectiv, incluzând, de asemenea, un model de restricție calorică (CR) utilizat în mod obișnuit și o dietă standard de chow în cadrul proiectului de cercetare. Mai exact, un grup de șoareci care consumă numai chow a servit ca un control „sănătos”, în timp ce starea CR a fost utilizată pentru compararea cu intervențiile noastre mai noi, deoarece acest CR a fost studiat pe larg pentru pierderea în greutate și beneficiile metabolice pentru sănătate.

2. Materiale și metode

2.1. Șoareci și intervenții

Șoareci masculi C57BL/6 de patru săptămâni (n = 60) au fost cumpărați (Envigo, Pratville, AL, SUA) și găzduiți într-un S.U.A. Unitatea aprobată de Food and Drug Administration (FDA) din campusul Universității din Memphis. Animalele au fost alocate aleatoriu unei anumite intervenții sau grup de control. Șoarecii au fost co-adăpostiți (2-3 șoareci pe cușcă) și aduși la o lumină inversă de 12 ore: ciclu de întuneric de 12 ore timp de 2 săptămâni, cu luminile stinse între orele 7: 00-19: 00, așa cum sa făcut anterior [ 37]. În perioada de antrenare, șoarecii au avut acces ad libitum la un chow de rozătoare standard nepurificat (Chow, Teklad Global 2018, Envigo Laboratories Inc.; 18% grăsimi, 58% carbohidrați, 24% proteine; 3,1 kcal/g).

După antrenare, opt șoareci au fost menținuți pe dieta chow (CHOW) pentru întregul studiu și au servit ca un grup de control sănătos. Șoarecii rămași (n = 52) au intrat într-o perioadă inițială în care au fost hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi de 45% (HF, D12451, Research Diets, Inc., New Brunswick, NJ, SUA; 45% grăsime (predominant untură), 35% carbohidrați și 20% proteine; 4,73 kcal/g) timp de șase săptămâni pentru a induce creșterea în greutate. După perioada de inițiere, intervenția a fost inițiată pentru șase grupuri cu profiluri dietetice diferite (vezi Tabelul 1, Tabelul 2 și Tabelul 3 pentru compoziția dietetică a fiecărei diete). Mărimea eșantionului (n = 8-9 pe grup care a finalizat studiul) s-a bazat pe munca noastră anterioară folosind un design foarte similar [37], luând în considerare măsurile de rezultat incluse în acest studiu. Mică discrepanță în mărimea eșantionului între grupuri (adică, 8 sau 9 animale) a fost o cerere din partea medicului veterinar care a participat, deoarece a existat o preocupare inițială cu privire la natura oarecum restrictivă a planurilor DF, TRF și ADF; planul nostru era să avem un animal suplimentar în aceste grupuri în caz de pierdere a animalelor.

tabelul 1

Compoziția macronutrienților și densitatea calorică a dietelor experimentale.