Вплив споживання кальцію та молочних продуктів на втрату ваги

Департамент харчування та харчових наук, Університет Вермонта, Берлінгтон, Вермонт

Департамент харчування та харчових наук, Вермонтський університет, 315 Terrill Hall, 570 Main Street, Burlington, VT 05405‐0148. Електронна пошта: Jean.Harvey‐[email protected] Шукати інші статті цього автора

Департамент харчування та харчових наук, Університет Вермонта, Берлінгтон, Вермонт

Витрати на публікацію цієї статті були частково сплачені за оплату сторінок. Отже, ця стаття має бути позначена як "реклама" відповідно до 18 U.S.C. Розділ 1734 виключно для зазначення цього факту.

Анотація

Об’єктивна: Останні дані свідчать про те, що дієти з високим вмістом кальцію та молочних продуктів пов’язані з нижчою масою тіла, особливо з нижчим рівнем жиру. Метою цього дослідження було порівняння ваги та втрати жиру в організмі на дієті з обмеженим вмістом калорій з низьким вмістом молочних продуктів (CR) та дієтою з високим вмістом молочних продуктів (CR + D).

Методи та процедури дослідження: П’ятдесят чотири суб’єкти (ІМТ 30 ± 2,5 кг/м 2, 45 ± 6,6 років, 4 чоловіки) були випадковим чином призначені для калорій з обмеженим вмістом (-500 ккал/добу) кальцію з низьким вмістом молочних продуктів (n = 29; Serving 1 порція молочних продуктів на добу, 500 мг/день кальцію) або кальцію з високим вмістом молока (n = 25; 3 - 4 порції молочних/д, 1200 до 1400 мг/д кальцію) дієти протягом 12 місяців. Основні показники результатів включали зміну ваги (кілограми) та жиру в організмі (відсоток).

Результати: Не було суттєвих відмінностей між групами на вихідному рівні. У 12 місяців вага і втрата жиру в організмі не суттєво відрізнялись. Суб'єкти в умовах CR проти CR + D втратили 9,6 ± 6,5 проти 10,8 ± 5,9 кг (стор = 0,56) та 9,0 ± 3,8 проти 10,1 ± 3,6 кг жиру в організмі (стор = 0,37).

Обговорення: Ці висновки свідчать про те, що дієта з високим вмістом кальцію і молоком значно не покращує втрату ваги, ніж те, що можна досягти за допомогою поведінкових втручань.

Вступ

Ожиріння - це криза охорони здоров’я, яка зачіпає третину дорослих у США ((1)). Загальні витрати на охорону здоров’я, пов’язані з ожирінням, випередили куріння і становлять 100 мільярдів доларів на рік ((2)). Зусилля, спрямовані на полегшення ожиріння, зосереджувались в основному на лікувальних підходах, призначених для управління енергетичним балансом за допомогою обмеження калорій (CR) 1 1 Нестандартні скорочення: CR, обмеження калорій; GCRC, Загальний центр клінічних досліджень; CR + D, CR + молочні.
і вправи. Дієтичні підходи до управління калоріями, як правило, включають підрахунок калорій або цільові зміни макроелементів, як це спостерігається при дієтах з низьким вмістом жиру ((3)) або низьким вмістом вуглеводів з високим вмістом білка ((4)). Роль мікроелементів в енергетичному балансі залишається недостатньо вивченою.

Ще в 2000 році епідеміологічні та поперечні розслідування почали визначати споживання кальцію як дієтичного компонента, який був у зворотному відношенні до маси тіла та рівня жиру в організмі ((5), (6), (7), (8), (9 ), (10)). Ці первинні спостереження супроводжувались механістичними дослідженнями на моделях тварин. Одна з гіпотез породила постулати про те, що низьке споживання кальцію призводить до підвищення внутрішньоклітинного рівня кальцію через зміну циркулюючих гормонів, що регулюють кальцій, зокрема 1,25-дигідроксивітаміну D та паратиреоїдного гормону. Високий внутрішньоклітинний рівень кальцію, у свою чергу, впливає на зменшення ліполізу та посилення ліпогенезу в адипоцитах ((11)). Вважається, що збільшення кальцію в їжі пригнічує ці ефекти та сприяє втраті жиру ((12)). Розвиток біологічно вірогідного механізму призвів до додаткових досліджень щодо ролі споживання кальцію у зростаючій епідемії ожиріння.

Однак роль паратиреоїдного гормону та 1,25 дигідрокси вітаміну D у регуляції маси тіла та величини співвідношення кальцій-маса тіла залишаються невизначеними ((9), (13), (14)). У світлі цієї суперечки незрозуміло, наскільки важливу роль повинен відігравати кальцій у лікуванні ожиріння. Ранні дані свідчать, що різниця в споживанні кальцію в дозі 1000 мг може призвести до різниці ваги тіла у 8 кг протягом 4-річного періоду ((15)). Однак клінічні випробування на людях, призначені для оцінки впливу високого споживання кальцію на масу тіла та втрату жиру в організмі, були неоднозначними ((12), (13)). Більше того, лише одне дослідження ((12)) повідомляло про вплив високого споживання молочного кальцію. В даний час немає даних про ефективність довгострокової втрати ваги при дотриманні дієти з високим вмістом кальцію понад 6 місяців. Отже, метою цього дослідження було визначити, чи буде різнитися втрата ваги та склад тіла осіб, які харчуються дієтою з обмеженим вмістом калорій з високим рівнем споживання молочного кальцію та без нього, у 3, 6 та 12 місяці.

Методи та процедури дослідження

П'ятьдесят-чотири (n = 4 чоловіки) для участі набрали дорослих із зайвою вагою та ожирінням. Зацікавлених учасників перевіряли на відповідність телефону. Критеріями прийнятності були вік від 18 до 60 років, ІМТ від 25 до 34,9 кг/м 2, поточне споживання кальцію ≤ 500 мг/добу, поточне споживання молочних продуктів

Дизайн

Лікування

Дієти

Програми лікування відрізнялися лише встановленими дієтами. Для групи CR + D було запропоновано меню, яке включало три-чотири порції молочних продуктів на день (молоко, йогурт та сир) з метою споживання молочного кальцію від 1200 до 1400 мг/добу. Дієта була побудована таким чином, щоб забезпечити від 10 до 15% калорій з білка, від 55% до 65% вуглеводів, 30% жирів і 25 грамів клітковини на день. Щоб заохотити дотримання дієти, учасникам стану CR + D надавали дві порції молочних продуктів на день у формі йогурту та сиру.

Учасникам стану CR надали меню, списки продуктів та рецепти, які включали приблизно одну порцію молочних продуктів на день із загальним цільовим споживанням кальцію від 400 до 500 мг/добу. Дієта була структурована так само, щоб забезпечувати від 10 до 15% калорій з білка, від 55% до 65% вуглеводів, 30% жиру і 25 грамів клітковини на день. Суб'єкти, які перебувають у такому стані, також отримували їжу у вигляді фруктів, овочів або зерен з високим вмістом клітковини.

Заходи

Оцінки проводились у GCRC на початковому рівні, 3, 6 та 12 місяців. Через обмеження ресурсів заходи DXA були виконані лише через 0, 3 та 6 місяців.

Вагу тіла вимірювали в лікарняній сукні за цифровою шкалою. Висоту вимірювали на базовій лінії за допомогою настінного стадіометра. Склад тіла вимірювали за загальною масою жиру (кілограми) та нежирною масою (кілограми) за допомогою DXA (версія програмного забезпечення 1.3z DPX ‐ L; Lunar Corporation, Madison, WI). Дієтичне споживання оцінювали за загальним споживанням калорій та кальцію (міліграмів), а також за порціями молочних продуктів на день із 7-денним показником їжі. Щотижневе дотримання дієти також оцінювали за допомогою записів самоконтролю. Дієтологічні записи переглядали навчені програмісти та аналізували за допомогою кухонного комбайна (версія 7.9, ESHA, Salem, OR). Витрати енергії на вправи вимірювали за допомогою 7-денного відкликання фізичної активності ((20)). Крім того, випробовуваним давали лічильники кроків (Digi-Walker; New Lifestyles, Inc., Lee's Summit, MO) та просили записати кроки, пройдені за тиждень до призначення оцінок.

Статистичний аналіз

Дані аналізували за допомогою програмного забезпечення SPSS версії 11.5 (SPSS, Inc., Chicago, IL). Порівняння вихідних даних проводили за допомогою одностороннього ANOVA. Апріорні гіпотези досліджувались за допомогою двофакторних (група × час) повторних вимірювань ANOVA для учасників дослідження, а додаткові аналізи проводились за допомогою одностороннього ANOVA. Аналіз повторних вимірів коваріації використовувався для коригування результатів вимірювань (ваги, жиру в організмі та відсотка жиру в організмі) для потенційного ефекту споживання енергії та фізичних вправ.

Зміни ваги та жиру в організмі також аналізували за допомогою аналізу намірів для лікування. Для відсутніх даних передбачалося повернення до базових значень. Статистичну значимість визначали як стор ≤ 0,05.

Апріорні розрахунки потужності для схуднення не були завершені, оскільки це дослідження фінансувалося як повторення поточного дослідження ((21)). Дані цього випробування вважалися власницькими і, отже, були недоступні. Потужна потужність обговорюється в “Результатах”.

Результати

Характеристики учасників дослідження на початковому рівні представлені в таблиці 1 за станом. Хоча обстежуваних ретельно перевіряли на предмет споживання кальцію в молочних продуктах, ретельний комп’ютеризований аналіз 7-денних записів про їжу для оцінки загального споживання кальцію ускладнив би своєчасний набір суб’єктів. Отже, досліджувані брали участь у дослідженні, якщо під час скринінгу вони споживали не більше однієї порції молочних продуктів на день. Однак аналіз даних про харчові продукти показав, що через невелику кількість кальцію, який широко присутній у немолочній їжі, вихідне споживання становило 700 мг/день для обох станів.

CR (n = 29) CR + D (n = 25)

Вік (роки)	45,1 ± 6,5	45,2 ± 7,0
Стать (чоловіки/жінки)	2/26	2/23
Вага (кг)	80,9 ± 8,7	82,7 ± 10,0
ІМТ (кг/м 2)	29,8 ± 2,7	30,2 ± 2,3
Жир в організмі (кг)	34,6 ± 5,0	36,9 ± 5,3
Тілесний жир (%)	43,4 ± 4,9	45,2 ± 4,8
Споживання енергії (ккал/д)	1879 ± 396	1910 ± 566
Споживання кальцію (мг/добу)	727 ± 190	709 ± 193
Молочні порції/d	1,3 ± 0,5	1,3 ± 0,6
Витрати енергії на вправи (ккал/д)	156 ± 190	122 ± 104
Кроки/d	7036 ± 3070	7358 ± 3802

Сорок чотири суб'єкти (81%) виконали всі заходи (CR, n = 21; CR + D, n = 23). З 10 суб’єктів, які кинули навчання, 7 повідомили, що не можуть стежити за меню, 2 мали медичні причини та 1 змінив роботу. Незважаючи на те, що більше суб'єктів вибуло із стану КР, не було суттєвих відмінностей у характеристиках суб'єктів, представлених у таблиці 1, між тими, хто виконував і не виконував усі виміри (дані не наведені).

Зміни споживання та витрати калорій та споживання кальцію та молочних продуктів представлені в таблиці 2 за станом. Учасники обох умов збільшили кількість фізичних вправ та зменшили споживання калорій протягом 1-річного втручання. Однак не було значних різниць у групі за часом у тому, як ця поведінка змінювалася. Єдина створена різниця полягала в кількості споживаного загального та молочного кальцію. Суб'єкти групи CR + D повідомляли, що споживали майже на 1000 мг/день більше кальцію, ніж групи CR протягом 6-місячного періоду часу. Через 12 місяців суб'єкти CR + D все ще споживали в середньому понад 600 мг/добу більше загального кальцію, ніж група CR. Більше того, була значна різниця у кількості молочних порцій, споживаних за станом. Суб'єкти в групі CR + D повідомляли, що споживають від двох (через 12 місяців) до трьох (через 3 та 6 місяців) більше порцій молочних продуктів на день, ніж учасники стану CR. Базове споживання макроелементів не відрізнялося між умовами: 15,4% калорій споживалося як білок, 52,1% як вуглеводи та 32,5% як жир. Істотних відмінностей у розподілі макроелементів за станом з часом не було.

Зміна маси тіла за станом (n = 44). Дані виражаються як засоби.

Зміна жиру в організмі за станом (n = 44). Дані виражаються як засоби.

Повторний аналіз потужності був завершений з використанням спостережуваних відмінностей у зміні ваги. Зі спостережуваними розмірами групових зразків, спостережуваними SD та α 0,05, існує лише 9% потужності для виявлення відміченої різниці у втраті ваги на 1,2 кг між групами CR та CR + D за допомогою двостороннього дослідження Стьюдента т тест. Якщо припустити, що однакові SD, обсяг вибірки 308 у кожній групі дав би 70% потужності для виявлення різниці у втраті ваги 1,2 кг за допомогою двостороннього дослідження Стьюдента т тест з α 0,05.

Обговорення

Хоча вихідні критерії включення в дослідження включали базове загальне споживання кальцію (15)). Однак Shapses et al. ((13)) отримали подібні втрати ваги та жиру у двох груп жінок, незалежно від початкового споживання кальцію, причому деякі суб'єкти споживали ∼700 мг/добу кальцію на початковому рівні, а інші - до ∼1000 мг/добу. Це свідчить про відсутність порогового ефекту для звичайного споживання кальцію. Отже, малоймовірно, що втрати ваги, досягнуті в цьому дослідженні, були значно менш вираженими, оскільки суб'єкти споживали 700 замість 500 мг/добу кальцію.

Що стосується зміни жиру в організмі, учасники обох станів втрачали значну кількість жиру, хоча різниця між умовами істотно не відрізнялася. Суб'єкти нашого дослідження втратили більшу кількість жиру в організмі (9,0 кг з низьким вмістом молочних продуктів і 10,1 кг з високим вмістом молочних продуктів) у порівнянні з випробуваними в дослідженні Zemel (4,8 кг з низьким вмістом молочних продуктів і 7,1 кг з високим вмістом молочних продуктів). У нашому дослідженні суб'єкти також втратили більший відсоток жиру в організмі (25% з низьким вмістом молочних продуктів і 27,5% з високим вмістом молочних продуктів) у порівнянні з випробуваними в дослідженні Zemel (8% з низьким вмістом молочних продуктів і 14,1% з високим вмістом молочних продуктів). Незрозуміло, чому суб'єкти нашого дослідження втратили б більший відсоток ваги як жир. Випробовувані в дослідженні Zemel були набагато важчими на вихідному рівні, середня вага тіла становила 101,5 кг, а відсоток жиру в організмі - 51,9%. Хіні ((23)) припустив, що початкове ожиріння (як і стать) може впливати на реакцію маси тіла або жиру на споживання кальцію. Хоча незрозуміло, яким чином ці фактори можуть враховувати різні результати серед досліджень, їх слід враховувати при плануванні майбутніх випробувань.

Хоча багато поздовжні та поперечні дослідження показали негативний зв’язок між споживанням кальцію та масою тіла ((5), (6), (7), (8), (9), (10), (15)), принаймні два останніх перспективних випробувань не мали. Шапсес та ін. ((13)) виявив, що добавки кальцію під час програми схуднення не призвели до значного зменшення маси тіла або жиру. Суб'єкти в цьому дослідженні були жінками як до, так і після менопаузи і споживали 1000 мг кальцію на день у вигляді добавок. Незалежно від базового рівня споживання кальцію (700–1000 мг кальцію на добу) та менопаузального стану, у цьому дослідженні не було значних відмінностей у втраті ваги між втручанням та умовами плацебо. Подібним чином у дослідженні, призначеному для дослідження змін у складі кісток та тіла, Chan et al. ((24)) не виявили впливу високого споживання молочних продуктів та кальцію на склад тіла. Отже, роль дієти з високим вмістом кальцію та молочної їжі для посилення втрати ваги видається невизначеною.

Відсутність статистичної потужності було одним з обмежень нашого дослідження. Приблизний обсяг вибірки був визначений, виходячи з того, що буде потрібно для відтворення висновків Zemel et al. ((21)). У цьому дослідженні було достатньо 32 осіб для досягнення статистично значущих відмінностей у втраті ваги. Однак, як зазначалося раніше, відмінності, досягнуті між умовами в цьому дослідженні, були результатом слабшої втрати ваги у стані кальцію з низьким вмістом молочних продуктів. Ми не повторювали однакові відмінності через більшу втрату ваги в нашому низькомолочному стані кальцію; тому для досягнення статистичної значущості було б потрібно значно більше суб'єктів. Шапсес та ін. не виявили суттєвих відмінностей у зниженні ваги між умовами із загальним обсягом вибірки 165. Вони визначили, що для виявлення різниці у вазі 0,8 кг буде необхідним обсяг вибірки 500 суб'єктів або 265 суб'єктів на групу для визначення 1,0 кг різниця у масі жиру ((13)). Це схоже на наш пост-хоковий аналіз потужності, який визначив, що для виявлення різниці у вазі 1,2 кг необхідний обсяг вибірки 308 суб'єктів на групу.