《Nutrition & Metabolism》:The effects of initiating a 24-hour fast with a low versus a high carbohydrate shake on glycemic control in older adults: a randomized crossover study
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为探究预禁食餐的宏量营养素组成对老年人禁食期间代谢的影响,研究人员开展了关于以高碳水 / 低脂肪 / 适量蛋白质(HC/LF)或低碳水 / 高脂肪 / 适量蛋白质(LC/HF)奶昔开启 24 小时禁食的随机交叉研究。结果显示 LC/HF 奶昔可缩短老年人达到营养性酮症(BHB≥0.5 mmol/L)的时间,该研究为改善老年人血糖控制提供了参考。
在当今社会,慢性疾病如阿尔茨海默病、心血管疾病、癌症和糖尿病等,已然成为美国乃至全球范围内的重大健康难题。2018 年,美国超半数成年人至少患有一种慢性疾病,27% 的人患多种慢性疾病,2022 年其治疗费用更是高达 4.5 万亿美元。随着 50 岁及以上人群数量的增加,慢性疾病的负担愈发沉重。肥胖、久坐不动和代谢功能障碍等因素,在慢性疾病的发展中起着重要作用,尤其是在老年人群体中。因此,寻找有效的干预措施来降低这些风险因素,对维护健康至关重要。
近年来,研究发现通过禁食或极低碳水化合物饮食进入轻度至中度酮症状态,可能改善慢性疾病的预后。禁食诱导的酮症可增强血糖控制,提高胰岛素敏感性,促进身体在碳水化合物和脂肪酸氧化之间的代谢转换。此前,有研究表明运动能加速代谢转换,减少达到酮症的时间。然而,很少有研究关注预禁食餐对代谢转换时间和禁食耐受性的影响。
在此背景下,杨百翰大学(Brigham Young University)的研究人员开展了一项随机交叉研究。他们旨在探究预禁食奶昔的宏量营养素组成对老年、久坐、超重成年人达到酮症的时间以及其他血糖控制代谢指标的影响。研究成果发表在《Nutrition & Metabolism》上。
为开展此项研究,研究人员招募了 24 名 50 岁及以上、BMI>27 且每周体育活动少于 150 分钟的成年人。研究采用随机交叉设计,参与者分别以 HC/LF 或 LC/HF 奶昔开启 24 小时禁食,两种奶昔热量相同。在研究过程中,研究人员使用连续葡萄糖监测仪(CGM)每 15 分钟测量一次皮下葡萄糖读数,同时在多个时间点测量毛细血管 β- 羟基丁酸(BHB)、胰岛素、胰高血糖素、胰高血糖素样肽 - 1(GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(GIP)的血浆浓度。
研究结果如下:
- 葡萄糖:禁食开始后 15 分钟至 2.25 小时,HC/LF 组葡萄糖水平显著高于 LC/HF 组。在禁食的前 3 小时,HC/LF 组葡萄糖曲线下面积(AUC)比 LC/HF 组高 16.0%,但在整个 24 小时禁食期间,两组葡萄糖 AUC 仅相差 3.7% 。
- β- 羟基丁酸:BHB 浓度存在显著的条件与时间交互作用。在禁食 8 小时、12 小时和 24 小时时,LC/HF 组 BHB 浓度显著高于 HC/LF 组。LC/HF 组平均 BHB AUC 比 HC/LF 组高 44.0%,且 LC/HF 组在禁食 12 小时后平均达到营养性酮症(BHB≥0.5 mmol/L),而 HC/LF 组在 24 小时禁食结束时仍未达到。
- 激素:所有激素在 24 小时禁食期间均存在显著的条件与时间交互作用。饮用 LC/HF 奶昔 1 小时后,胰岛素水平比 HC/LF 奶昔组低 41.9%,胰高血糖素高 23.6%,GLP-1 高 26.8%,GIP 高 34.4% 。到 24 小时时,两组激素水平差异不再显著。在禁食结束 24 小时后测量发现,GLP-1 和 GIP 浓度显著升高。
研究结论和讨论部分指出,以 LC/HF 奶昔开启禁食,能显著增加 BHB 生成,缩短达到酮症的时间。这可能是因为 LC/HF 奶昔的低碳水化合物含量使肝脏糖原在禁食开始时较少,加速了糖原的消耗,从而更快地启动酮体生成。而 HC/LF 奶昔在禁食初期导致的血糖升高,影响了代谢转换的时间。此外,虽然 LC/HF 奶昔碳水化合物含量低,但却能使 GLP-1 和 GIP 浓度升高,这表明脂肪摄入对这些激素的释放影响更大。
该研究具有重要意义,它为老年、久坐、超重人群通过禁食改善血糖控制提供了实用的建议,即优化预禁食餐的宏量营养素组成,可增强禁食的代谢益处。不过,研究也存在一定局限性,如血浆样本采集时间点较少,未对日常生活活动、水摄入量和月经周期进行标准化,使用奶昔而非混合餐等。未来研究可在此基础上进一步探索,以更全面地了解禁食对代谢健康的影响。