Leonie K Heilbronn, Steven R Smith, Corby K Martin, Stephen D Anton, Eric Ravussin, Post alternativ de zi la subiecți nonobezi: efecte asupra greutății corporale, compoziției corporale și metabolismului energetic, The American Journal of Clinical Nutrition, Volumul 81, Număr 1, ianuarie 2005, paginile 69–73, https://doi.org/10.1093/ajcn/81.1.69

subiecții

ABSTRACT

Fundal: Restricția alimentară prelungită crește durata de viață a rozătoarelor. Unele dovezi sugerează că postul de zi alternativă poate prelungi și durata de viață.

Obiectiv: Scopul nostru a fost să stabilim dacă postul alternativ de zi este o metodă fezabilă de restricție dietetică la oamenii non-obezi și dacă îmbunătățește biomarkerii cunoscuți ai longevității.

Proiecta: Subiecții nonobezi (8 bărbați și 8 femei) au postit o dată la două zile timp de 22 de zile. Greutatea corporală, compoziția corporală, rata metabolică de repaus (RMR), coeficientul respirator (RQ), temperatura, glucoza serică în post, insulina, acizii grași liberi și grelina au fost evaluate la momentul inițial și după 21 de zile (12 ore rapid) și 22 de zile (Post de 36 de ore) al postului de zi alternativă. Scările analogice vizuale au fost folosite pentru a evalua foamea săptămânal.

Rezultate: Subiecții au pierdut 2,5 ± 0,5% din greutatea corporală inițială (P

INTRODUCERE

Restricția alimentară prelungită (DR) este singura metodă dovedită de creștere a duratei de viață la rozătoare, muște, drojdie și viermi (1). Mecanismul sau mecanismele prin care DR crește durata de viață sunt neclare, dar efectele DR includ rata metabolică redusă, daune oxidative reduse, semnalizarea neuroendocrină modificată și sensibilitatea îmbunătățită la insulină (2). Efectul DR prelungit asupra duratei de viață a primatelor neumane este în prezent investigat (3-5). Deși rezultatele concludente sunt la distanță de ani, multe îmbunătățiri ale biomarkerilor de longevitate, inclusiv temperatura miezului redus, rata metabolică de repaus (RMR), sulfatul de dehidroepiandrosteron, glucoza și insulina, au fost deja observate. DR prelungit modifică, de asemenea, expresia multor gene din mușchiul scheletic, creier și ficat, inclusiv gene care codifică proteinele de șoc termic și decuplează proteinele și genele implicate în deteriorarea oxidativă (6-8). Rezultatele recente ale microarray-ului în ficatul șoarecului indică faptul că există o suprapunere semnificativă a genelor care sunt reglate în sus de înfometarea pe termen scurt și de DR prelungit (9).

Postul de zi alternativă poate fi, prin urmare, o alternativă la DR prelungit ca metodă de creștere a duratei maxime de viață. Goodrick și colab. (10) au descoperit că postul alternativ de zi a crescut durata mediană și maximă de viață la șoarecii C57Bl/6 când a fost introdus la vârsta de 1,5 și 6 luni și a crescut durata maximă, dar nu mediană, a șoarecilor A/J. Recent, Anson și colab. (11) au observat că șoarecii hrăniți zilnic au consumat aceeași energie totală ca și animalele hrănite ad libitum și au greutăți corporale similare, dar au avut concentrații reduse de glucoză și insulină și rezistență crescută la stres endotoxic (11).

SUBIECTE ȘI METODE

Subiecte

Au fost recrutați bărbați (n = 8) și femei (n = 8) cu vârste cuprinse între 23 și 53 de ani (indicele de masă corporală (în kg/m 2) sănătos, nonobez) ( tabelul 1). Subiecții au avut niveluri diferite de activitate fizică: 7 au fost sedentari, 3 au fost moderat activi (au fost exercitați de 1-2 ori/săptămână) și 6 au fost destul de activi (au fost exercitați de 4-5 ori/săptămână). Au fost excluse sportivii competitivi și subiecții cu diabet de tip 2. Comitetul de revizuire instituțională al Pennington Biomedical Research Center a aprobat studiul, iar subiecții și-au dat consimțământul scris în cunoștință de cauză.

Caracteristicile de bază ale participanților după sex 1

Bărbați (n = 8) Femei (n = 8)
Vârsta (y) 34 ± 3 30 ± 1
Greutate (kg) 80,6 ± 4,4 59,7 ± 1,7 2
IMC (kg/m 2) 25,2 ± 1,1 22,6 ± 0,6
Masa grasa (%) 22 ± 2 25 ± 1
Colesterol (mmol/L) 4,9 ± 0,4 4,7 ± 0,2
HDL (mmol/L) 1,0 ± 0,1 1,8 ± 0,1 2
Triacilgliceroli (mmol/L) 2,5 ± 0,6 1,1 ± 0,1 2
Tensiunea arterială sistolică (mm Hg) 116 ± 2 104 ± 3 2
Tensiunea arterială diastolică (mm Hg) 75 ± 3 68 ± 2
Bărbați (n = 8) Femei (n = 8)
Vârsta (y) 34 ± 3 30 ± 1
Greutate (kg) 80,6 ± 4,4 59,7 ± 1,7 2
IMC (kg/m 2) 25,2 ± 1,1 22,6 ± 0,6
Masa grasa (%) 22 ± 2 25 ± 1
Colesterol (mmol/L) 4,9 ± 0,4 4,7 ± 0,2
HDL (mmol/L) 1,0 ± 0,1 1,8 ± 0,1 2
Triacilgliceroli (mmol/L) 2,5 ± 0,6 1,1 ± 0,1 2
Tensiunea arterială sistolică (mm Hg) 116 ± 2 104 ± 3 2
Tensiunea arterială diastolică (mm Hg) 75 ± 3 68 ± 2

Toate valorile sunt x̄ ± SEM.

Semnificativ diferit de bărbați, P

Caracteristicile de bază ale participanților după sex 1

Bărbați (n = 8) Femei (n = 8)
Vârsta (y) 34 ± 3 30 ± 1
Greutate (kg) 80,6 ± 4,4 59,7 ± 1,7 2
IMC (kg/m 2) 25,2 ± 1,1 22,6 ± 0,6
Masa grasa (%) 22 ± 2 25 ± 1
Colesterol (mmol/L) 4,9 ± 0,4 4,7 ± 0,2
HDL (mmol/L) 1,0 ± 0,1 1,8 ± 0,1 2
Triacilgliceroli (mmol/L) 2,5 ± 0,6 1,1 ± 0,1 2
Tensiunea arterială sistolică (mm Hg) 116 ± 2 104 ± 3 2
Tensiunea arterială diastolică (mm Hg) 75 ± 3 68 ± 2
Bărbați (n = 8) Femei (n = 8)
Vârsta (y) 34 ± 3 30 ± 1
Greutate (kg) 80,6 ± 4,4 59,7 ± 1,7 2
IMC (kg/m 2) 25,2 ± 1,1 22,6 ± 0,6
Masa grasa (%) 22 ± 2 25 ± 1
Colesterol (mmol/L) 4,9 ± 0,4 4,7 ± 0,2
HDL (mmol/L) 1,0 ± 0,1 1,8 ± 0,1 2
Triacilgliceroli (mmol/L) 2,5 ± 0,6 1,1 ± 0,1 2
Tensiunea arterială sistolică (mm Hg) 116 ± 2 104 ± 3 2
Tensiunea arterială diastolică (mm Hg) 75 ± 3 68 ± 2

Toate valorile sunt x̄ ± SEM.

Semnificativ diferit de bărbați, P

Design de studiu

După finalizarea testării inițiale, subiecții au postit de la miezul nopții până la miezul nopții următoare în zile alternative timp de 22 de zile. În fiecare zi de post, subiecților li sa permis să consume băuturi fără energie, ceai, cafea și gumă fără zahăr și au fost instruiți să-și mențină aportul de apă ridicat. În fiecare zi de sărbătoare, subiecții au fost instruiți să mănânce tot ce și-au dorit și au fost informați că dublul consumului obișnuit de alimente ar fi necesar pentru a-și menține greutatea corporală obișnuită. Subiecților li s-au furnizat cântare digitale calibrate (Tanita, Arlington Heights, IL) pentru a înregistra greutatea corporală de post de dimineață, bastoane urinare pentru a testa prezența cetonelor și un jurnal dietetic pentru a înregistra orice a fost consumat în ziua de post. În ziua 20, subiecților li s-a cerut să postească din 1900, astfel încât un post de 12 ore peste noapte să fie finalizat înainte de începerea testării în dimineața următoare, la 07.00.

Analiți biochimici

Glucoza a fost analizată utilizând un electrod de glucoză oxidază (Syncron CX7; Beckman, Brea, CA). Acizii grași liberi au fost măsurați pe un Synchron CX5 folosind reactivi de la Wako (Richmond, VA). β-Hidroxibutiratul a fost măsurat pe un Synchron CX5 folosind reactivi de la Sigma (St Louis). Insulina a fost măsurată folosind un test imunologic pe un DPC 2000 (Diagnostic Product Corporation, Los Angeles). Grelina a fost măsurată utilizând un kit de radioimunotest de la Linco (St Charles, MO).

analize statistice

Datele sunt exprimate ca mijloace ± SEM. SAS 8.2 (SAS Institute Inc, Cary, NC) și SPSS 11.0.1 (SPSS Inc, Chicago) au fost utilizate pentru analiza datelor. Măsurătorile inițiale (zilele -2 și -1) au fost calculate în medie. Statisticile au fost realizate prin analiza varianței cu măsuri repetate cu un și doi factori. Analiza post hoc a fost efectuată cu testele lui Tukey, acolo unde a fost necesar. RMR a fost analizat utilizând regresia liniară pentru ajustarea pentru masa grasă și masa fără grăsimi. Corelațiile au fost efectuate cu coeficientul de corelație al lui Pearson. Semnificația a fost stabilită la P Tabelul 1. Pe baza jurnalelor dietetice auto-înregistrate și a jurnalelor de greutate ( figura 1), subiecții au respectat protocolul. Cetonele urinare nu au fost utile ca măsură a conformității, deoarece nu au fost detectate în mod constant la toți subiecții (datele nu sunt prezentate). Pe baza greutăților corporale regresate zilnic, subiecții au pierdut 2,5 ± 0,5% din greutatea corporală inițială. Această pierdere în greutate auto-raportată a fost confirmată de greutățile măsurate în clinică la momentul inițial și în zilele 21 și 22 (P Figura 1).

Panoul superior: modificarea procentuală medie (± SEM) a greutății corporale zilnice auto-înregistrate (n = 16). Greutatea corporală a fost măsurată înainte de întreruperea unui post peste noapte (zile impare) sau după posturi de 24-36 de ore (zile pare). Panoul inferior: masa medie (± SEM) a grăsimii (FM) și masa fără grăsimi (FFM) prin absorptiometrie cu raze X cu energie dublă măsurată după 12 ore post la momentul inițial (ziua -2) și în ziua 21. * Semnificativ diferit de la linia de bază, P Tabelul 2). Coeficientul respirator (RQ) nu a fost, de asemenea, semnificativ diferit de cel inițial în ziua 21; cu toate acestea, RQ a fost mai mic în ziua 22 (P Tabelul 2). Mai precis, oxidarea grăsimilor a crescut de la 64 g/24 ore la momentul inițial la 101 g/24 ore, iar oxidarea carbohidraților a scăzut de la 175 la 81 g/24 ore. Modificarea RQ de la momentul inițial la ziua 21 a fost legată de pierderea în greutate (r = -0,76, P TABELUL 2

Rata metabolică de repaus (RMR), coeficientul respirator (RQ) și oxidarea grăsimilor și carbohidraților măsurată la momentul inițial și după o zi hrănită (ziua 21) și o zi rapidă (ziua 22) 1

De bază Ziua 21 Ziua 22
RMR (kJ/d) 6675 ± 283 6292 ± 268 6329 ± 260
RQ 0,85 ± 0,01 0,86 ± 0,02 0,79 ± 0,01 2
Oxidarea grăsimilor (g/24 h) 3 64 ± 8 54 ± 10 101 ± 9 2
Oxidarea carbohidraților (g/24 ore) 3 175 ± 17 184 ± 24 81 ± 16 2
De bază Ziua 21 Ziua 22
RMR (kJ/d) 6675 ± 283 6292 ± 268 6329 ± 260
RQ 0,85 ± 0,01 0,86 ± 0,02 0,79 ± 0,01 2
Oxidarea grăsimilor (g/24 h) 3 64 ± 8 54 ± 10 101 ± 9 2
Oxidarea carbohidraților (g/24 ore) 3 175 ± 17 184 ± 24 81 ± 16 2

Toate valorile sunt x̄ ± SEM. Două zile consecutive la momentul inițial au fost mediate pentru analiză.

Semnificativ diferit de valoarea inițială, P

Calculat prin presupunerea că oxidarea proteinelor a fost de 15% din RMR.

Rata metabolică de repaus (RMR), coeficientul respirator (RQ) și oxidarea grăsimilor și carbohidraților măsurată la momentul inițial și după o zi hrănită (ziua 21) și o zi rapidă (ziua 22) 1

De bază Ziua 21 Ziua 22
RMR (kJ/d) 6675 ± 283 6292 ± 268 6329 ± 260
RQ 0,85 ± 0,01 0,86 ± 0,02 0,79 ± 0,01 2
Oxidarea grăsimilor (g/24 h) 3 64 ± 8 54 ± 10 101 ± 9 2
Oxidarea carbohidraților (g/24 ore) 3 175 ± 17 184 ± 24 81 ± 16 2
De bază Ziua 21 Ziua 22
RMR (kJ/d) 6675 ± 283 6292 ± 268 6329 ± 260
RQ 0,85 ± 0,01 0,86 ± 0,02 0,79 ± 0,01 2
Oxidarea grăsimilor (g/24 h) 3 64 ± 8 54 ± 10 101 ± 9 2
Oxidarea carbohidraților (g/24 ore) 3 175 ± 17 184 ± 24 81 ± 16 2

Toate valorile sunt x̄ ± SEM. Două zile consecutive la momentul inițial au fost mediate pentru analiză.

Semnificativ diferit de valoarea inițială, P

Calculat prin presupunerea că oxidarea proteinelor a fost de 15% din RMR.

Grelina este o peptidă secretată în intestin care se reduce la hrănire și a fost implicată în reglarea comportamentului hrănirii și a echilibrului energetic. Subiecții obezi au concentrații mai mici de grelină de post decât subiecții slabi (20), dar au afectat suprimarea grelei plasmatice ca răspuns la o masă (21). Mai mult, grelina este crescută după scăderea în greutate la subiecții obezi (22, 23), determinând probabil fenomenul comun al recâștigării în greutate după scăderea în greutate. În studiul de față, femeile au avut concentrații de grelină semnificativ mai mari decât bărbații. Acest lucru a fost raportat anterior (24), dar nu este observat în mod constant (25) și poate fi legat de adipozitatea centrală. Spre deosebire de creșterile mari ale foametei raportate, grelina plasmatică a fost neschimbată atât la bărbați, cât și la femei, chiar și după 36 de ore de post. Studiile efectuate pe rozătoare au constatat că posturile de 24 de ore cresc grelina plasmatică (26). Cu toate acestea, postul de 72 de ore nu a modificat grelina plasmatică la bărbații slabi (24). Rezultatele acestor studii de post la om pun sub semnul întrebării rolul grelinei în impulsul foametei și evidențiază necesitatea unor cercetări suplimentare în acest domeniu.

RMR nu a fost modificat semnificativ după 3 săptămâni de post alternativ. Efectele posturilor de 36 de ore asupra RMR nu au fost raportate anterior. Horton și Hill (29) nu au observat diferențe în rata metabolică (măsurată timp de 12 ore într-o cameră metabolică după o masă mixtă) între posturi peste noapte sau 3-d. Am observat că subiecții au oxidat mai multe grăsimi în ziua 22, dovadă fiind o reducere a RQ de la 0,85 la 0,79. Cu toate acestea, RQ nu a fost modificat în ziua 21. Acest lucru sugerează că nu au existat creșteri susținute ale oxidării grăsimilor în zilele hrănite. Trebuie acordată precauție la interpretarea acestui rezultat, deoarece subiecții nu au consumat diete standardizate și RQ depinde mai mult de aportul de grăsimi și de echilibrul energetic. Cu toate acestea, este mai probabil să subestimăm oxidarea grăsimilor, deoarece subiecții ieșeau din echilibrul energetic pozitiv și deoarece oxidarea globală a grăsimilor a fost crescută cu o medie de ≥15 g/zi. Mai mult, deoarece pierderea în greutate este corelată pozitiv cu oxidarea crescută a grăsimilor, rezultatele sugerează că subiecții cu o capacitate mai mare de oxidare a grăsimilor au pierdut mai mult în greutate. Alternativ, s-ar putea argumenta că subiecții care au avut un deficit caloric mai mare au crescut oxidarea grăsimilor.

În concluzie, postul alternativ de zi este fezabil la subiecții nonobezi pentru perioade scurte de timp, deși, spre deosebire de rozătoare, subiecții nu au putut să-și mențină greutatea corporală. Mai mult, oxidarea grăsimilor a fost crescută și s-a tradus prin pierderea masei grase. Foamea în zilele de post nu s-a obișnuit pe parcursul studiului, ceea ce indică probabil probabilitatea ca subiecții să continue această dietă pentru perioade lungi de timp. Nu este sigur dacă postul alternativ de zi ar promova pierderea în greutate la o populație obeză.

Mulțumim personalului de cercetare clinică pentru asistența lor în efectuarea acestui studiu și Julia Volaufova pentru asistență în analiza statistică.

LKH, SRS și ER au fost implicați în dezvoltarea protocolului de studiu și a proiectării experimentale. CKM și SA au administrat și analizat VAS și chestionarele psihologice. LKH a scris proiectul de manuscris cu contribuții de la ER, SRS și CKM. Niciunul dintre autori nu a avut interese financiare în organizațiile care sponsorizează această cercetare.