Cliff J. d C. Harvey

Human Potential Center, Universitatea de Tehnologie Auckland, Auckland, Noua Zeelandă

nutritive

Grant M. Schofield

Human Potential Center, Universitatea de Tehnologie Auckland, Auckland, Noua Zeelandă

Micalla Williden

Human Potential Center, Universitatea de Tehnologie Auckland, Auckland, Noua Zeelandă

Date asociate

Următoarele informații au fost furnizate cu privire la disponibilitatea datelor.

Ca analiză narativă, nu există un set de date asociat cu această lucrare.

Abstract

fundal

Adaptarea la o dietă ketogenică (inducția ceto) poate provoca simptome neplăcute și acest lucru poate reduce tolerabilitatea dietei. S-au sugerat mai multe metode utile pentru încurajarea intrării în cetoza nutrițională (NK) și reducerea simptomelor de cetoinducție. Această lucrare revizuiește literatura științifică cu privire la efectele acestor metode asupra timpului până la NK și asupra simptomelor în timpul fazei de ceto-inducție.

Metode

PubMed, Science Direct, CINAHL, MEDLINE, Alt Health Watch, Food Science Source și EBSCO Psychology and Behavioral Sciences Collection au fost căutate în baze de date electronice online. Au fost căutate diferite suplimente ketogene pretinse împreună cu termenii „dietă ketogenică”, „ketogenică”, „cetoză” și cetonemie (/ cetonemie). În plus, numele autorilor și listele de referințe au fost utilizate pentru căutarea ulterioară a articolelor selectate pentru referințe conexe.

Rezultate

Dovezile, dintr-un studiu efectuat la șoareci, sugerează că leucina nu mărește semnificativ beta-hidroxibutiratul (BOHB), dar adăugarea leucinei la o dietă ketogenică la om, în timp ce crește raportul proteină/grăsime din dietă, nu reduce cetoza. Studiile la animale indică faptul că acizii grași cu lanț scurt acid acetic și acid butiric cresc concentrațiile cetonice din corp. Cu toate acestea, doar un singur studiu a fost efectuat la oameni. Acest lucru a demonstrat că acidul butiric este mai ketogen decât leucina sau un monoglicerid cu 8 lanțuri. Trigliceridele cu lanț mediu (MCT) cresc BOHB într-o manieră liniară, dependentă de doză, și promovează atât cetonemia, cât și cetogeneza. Cetonele exogene promovează cetonemia, dar pot inhiba cetogeneza.

Concluzii

Există un efect cetogen clar al MCT-urilor suplimentare; cu toate acestea, nu este clar dacă acestea îmbunătățesc în mod independent timpul până la NK și reduc simptomele cetoinducției. Există cercetări limitate cu privire la potențialul altor suplimente pentru a îmbunătăți timpul până la NK și pentru a reduce simptomele inducției ceto. Puține studii au evaluat în mod specific simptomele și efectele adverse ale unei diete ketogene în timpul fazei de inducție. Cele care nu au fost concepute în mod obișnuit pentru a evalua aceste variabile ca rezultate primare și, prin urmare, sunt necesare mai multe cercetări pentru a elucida rolul pe care suplimentarea l-ar putea juca în încurajarea cetogenezei, îmbunătățirea timpului până la NK și reducerea simptomelor asociate cu cetoinducția.

Introducere

Dietele ketogenice sunt acum aplicate în mod obișnuit, pentru o serie de rezultate dorite și cu definiții diferite a ceea ce constituie o dietă ketogenică. Atât dietele cu consum redus de energie, cât și VLCKD-urile cu mai puțin de 50 g de carbohidrați pe zi au ca rezultat de obicei niveluri de BOHB de ≥0,5 mmol L -1 (Gibson și colab., 2015). Acest prag a fost utilizat ca punct de prag pentru intrarea în cetoză de Guerci și colegii săi (Guerci și colab., 2003) și este aplicat în mod obișnuit ca marker pentru intrarea în NK în domeniul nutrițional, comparativ cu nivelurile așteptate în domeniul medical pentru a provoca efecte benefice pentru controlul convulsiilor la copiii epileptici (Gilbert, Pyzik și Freeman, 2000).

Timpul până la cetoză

Deci, în timp ce realizarea cetozei a fost descrisă în literatura medicală, există neconcordanțe în măsurarea și definirea cetozei în aceste lucrări.

Efectele adverse ale inducției ceto - „ceto-gripa”

Adaptarea la un VLCKD sau „cetoinducție” și realizarea NK, atunci când trecem de la o dietă standard, mai ridicată în carbohidrați, pot provoca diverse efecte neplăcute (Hartman & Vining, 2007). Simptomele cetoinducției sunt predominant constipație, cefalee, halitoză, crampe musculare, diaree și slăbiciune generală și erupție cutanată (Yancy Jr și colab., 2004; Kang și colab., 2004). Acestea se datorează creșterii pierderilor urinare de sodiu, potasiu și apă ca răspuns la scăderea nivelului de insulină (Hamwi și colab., 1967; De Fronzo, Goldberg și Agus, 1976; DeFronzo, 1981; Tiwari, Riazi și Ecelbarger, 2007), cel mai mare între zilele 1–4 ale unei diete rapide sau ketogenice (Hamwi și colab., 1967) și reduceri tranzitorii ale furnizării de glucoză către creier, observate în zilele 1-3, cu glicemie normalizată după ziua a patra (Harber și colab. ., 2005). Constipația poate rezulta din volumul redus de alimente sau aportul redus de fibre, deși această constatare s-ar putea datora grupurilor studiate, care au inclus copii cu dizabilități, care în mod obișnuit suferă de constipație din cauza imobilității (Kang și colab., 2004).

Aceste simptome sunt adesea menționate în literatura generală și gri ca „ceto-gripă”, dar nu sunt bine ilustrate în literatura științifică. De exemplu, o căutare Google returnează peste 22.000 de rezultate pentru termenul „ceto-gripă”, dar același termen căutat în MEDLINE Complete, CINAHL Complete, Alt HealthWatch, Food Science Source, SPORT Discus cu text complet, Psihologie și EBSCO Behavioral Colecția Științe nu returnează rezultate. Mai multe studii au descris efectele adverse în timpul dietelor ketogenice, dar, după cunoștințele noastre, niciun studiu nu a descris în mod specific simptomele inducției cetoase în scurta perioadă de timp între începerea unei diete ketogene și atingerea NK.

Efectele adverse rezultate din VLCKD sunt susceptibile de a reduce conformitatea și tolerabilitatea (Vining și colab., 1998) și, astfel, afectează eficacitatea acestor diete ca intervenții clinice.

Au existat mai multe metode sugerate pentru a reduce simptomele cetoinducției și pentru a reduce timpul necesar pentru a obține NK, inclusiv aminoacidul cetogen leucină, acizii grași cu lanț scurt, acizii grași cu lanț mediu și cetonele exogene.

Scopul acestei lucrări, prin urmare, este de a elucida dovezile pentru și împotriva suplimentelor nutritive aplicate în mod obișnuit, pretinse a fi ketogene, pentru a informa practica clinică în domeniul în creștere al dietelor ketogene pentru uz comun. Această lucrare trece în revistă literatura științifică disponibilă, relevantă pentru îmbunătățirea timpului cetozei și simptomelor inducției ceto, rezultate din aceste suplimente nutritive.

Metode

PubMed, Science Direct, CINAHL, MEDLINE, Alt Health Watch, Food Science Source și EBSCO Psychology and Behavioral Sciences Collection au fost căutate în baze de date electronice online. Au fost căutate diferite suplimente ketogenice presupuse, rezultate dintr-o evaluare calitativă a forumurilor, rețelelor sociale, panourilor de mesaje și căutărilor de suplimente ketogenice de către Google, împreună cu termenii „dietă ketogenică”, „ketogenică”, „cetoză” și cetonemie (/ cetonemie) . În plus, numele autorilor și listele de referințe au fost utilizate pentru căutarea ulterioară a lucrărilor selectate pentru referințe conexe. Există puține studii asupra timpului până la NK și atenuarea simptomelor cetoinducției, deoarece datele referitoare la efectele diferitelor suplimente asupra timpului până la inducerea cetozei și la simptomele cetoinducției sunt limitate și există o lipsă de omogenitatea între obiectivele studiului, rezultatele și măsurile, a fost ales un stil de analiză narativă.

Rezultate

Leucina

Leucina și lizina sunt numai aminoacizi cetogeni. Astfel, acestea nu contribuie la gluconeogeneză. Concentrațiile mai mari de leucină (și izoleucină) rezultă dintr-o dietă ketogenică și sunt legate de raportul redus glutamat-GABA și acest lucru ar putea explica o parte din activitatea anti-convulsivă a unei diete ketogene în epilepsie (Roy și colab., 2015). Se pare că există o afinitate mare a celulelor renale pentru ketogeneza de la leucină (Noda și Ichihara, 1976).

Progresia postului crește conversia leucinei în corpuri cetonice, iar țesutul periferic este catabolizat pentru a furniza leucina pentru ketogeneza (Kulaylat și colab., 1988). Leucina poate fi, de asemenea, degradată în celulele astrogliale de șobolan în corpurile cetonice, inclusiv BOHB, și atunci când este eliberată de aceste celule, utilizată de neuronii învecinați ca substrat combustibil (Bixel și Hamprecht, 1995). Leucina are ca rezultat și ketogeneza hepatică (Holecek și colab., 2003). Studiile efectuate la șoareci au arătat că, în timp ce L-leucina ingerată poate reduce activitatea convulsivă în mod similar cu KD, aceasta nu crește în mod independent nivelul sanguin al BOHB (Hartman și colab., 2015). Evangeliou și colegii săi au demonstrat că adăugarea a 20 g pe zi de BCAA, inclusiv 9 g de leucină, la 17 copii cu epilepsie intratabilă, modificând raportul dintre lipide și proteine ​​de la 4: 1 la aproximativ 2,5:, nu a avut niciun efect asupra cetozei, împreună cu reduceri mai mari ale activității convulsive. Autorii au postulat că acest lucru s-ar putea datora efectului ketogen al leucinei, dar poate rezulta și dintr-o mai mare disponibilitate a BCAA (Evangeliou și colab., 2009).

Acizi grași cu lanț scurt

Acizii grași cu lanț scurt (SCFA) au lanțuri de carbon între două și cinci lungime. Acești acizi grași includ acid acetic (C: 2), acid propionic (C: 3), acid butiric (C: 4) și acid valeric (C: 5). Acizii grași cu lanț scurt, în special acidul butiric, sunt folosiți pe scară largă ca substrat combustibil de către celulele epiteliale intestinale (Wong și colab., 2006). Este general acceptat faptul că lungimea lanțului afectează depunerea relativă a acizilor grași fie în limfă, fie în vena portă (Mu & Høy, 2004). Acei acizi grași cu lanț scurt care scapă de metabolism de către celulele epiteliale sunt, prin urmare, absorbiți în principal prin vena portală hepatică și nu necesită „îmbinare” cu micele și chilomicroni pentru absorbție (Kuksis, 2000). Cele mai mari cantități de acizi grași cu lanț scurt au fost observate în sângele portal, urmat de hepatic și mult mai puțin în sângele periferic (Cummings și colab., 1987). Astfel, ele ocolesc calea obișnuită de absorbție (pentru acizii grași cu lanț lung mai frecvenți) în limfatic și depunerea în sânge prin vena subclaviană și, în schimb, sunt transportate prin vena portal hepatică la ficat, unde pot fi transformat în corpuri cetonice (Bugaut, 1987; Bourassa și colab., 2016; Stilling și colab., 2016).

Acid acetic

Acidul acetic este un SCFA cu doi carbon. Conține aproximativ 4-20% din oțet. S-a demonstrat că oțetul îmbunătățește sensibilitatea la insulină postprandială la persoanele sănătoase și diabetice și îmbunătățește răspunsurile glicemice la mese (Johnston, Kim și Buller, 2004; Liljeberg & Björck, 1998; Brighenti și colab., 1995). Excreția urinară de acetonă (un corp cetonic) este crescută la câinii floridzinizați și la șobolanii de post după hrănirea cu acid acetic (MacKay și colab., 1940). Acetona este produsul spontan de descompunere a corpilor cetonici acetoacetat și BOHB. Astfel, este probabil ca acidul acetic să fie ketogen și să aibă beneficii suplimentare pentru sănătatea metabolică generală, cu toate acestea, nu s-au efectuat cercetări privind acidul acetic și efectele sale specifice asupra inducerii cetozei sau atenuării simptomelor ceto-inducției la om. În mod interesant, oțetul este prescris în mod obișnuit ca „aliment gratuit” în studiile de dietă ketogenică (Rother, 2007; Perez-Guisado și Munoz-Serrano, 2011; Nebeling și Lerner, 1995) și poate oferi un stimul pentru ketogeneza sub-recunoscut.

Acid butiric

Acidul butiric (BTA) este un acid gras cu patru cărbuni, cu lanț scurt, găsit în laptele rumegătoarelor și prezent în cantități mici în multe alimente lactate. Majoritatea BTA la om este produsă prin fermentarea microbiană intestinală a fibrelor alimentare și a amidonului rezistent. Cea mai mare parte a acidului butiric produs de această fermentare a amidonului este absorbită și utilizată direct de către colonocite, cea mai mare parte a restului fiind absorbită în vena portală hepatică și transportată în ficat unde poate fi convertită în corpuri cetonice (Bourassa și colab., 2016; Stilling și colab., 2016). O cantitate mică este absorbită direct din colonul mare și intră în circulația sistemică, pentru a fi utilizată direct de țesutul periferic (Bourassa și colab., 2016). Butiratul exercită efecte direct asupra mucoasei colonului, inclusiv inhibarea inflamației și carcinogenezei, scăderea stresului oxidativ și promovarea sațietății (Hamer și colab., 2008; Fung și colab., 2012). Astfel, servește un rol important în conservarea sănătății colonului, a microbiotei și poate avea alte roluri benefice pentru sănătatea generală și sistemică. Studiile la animale asupra potențialului ketogen al butiratului sunt amestecate. De exemplu, s-a demonstrat că conținutul de butirat din siloz nu oferă niciun efect semnificativ asupra cetozei subclinice la vacile de lapte (Samiei și colab., 2015), cu toate acestea, cetoza subclinică este mai mare la cei care primesc siloz mai mare în conținut de butirat (Vicente și colab., 2014).

Într-un studiu recent efectuat la oameni, s-a studiat efectul L-leucinei, octanoiil-monoacilglicerinei (O-MAG), o monogliceridă constând dintr-un acid gras cu 8 carbon, L-carnitină și acid butiric asupra acetoacetatului și BOHB. S-a demonstrat că ambele 2 g și 4 g de acid butiric sunt mai ketogene decât 5 g de leucină sau 5 sau 10 g de O-MAG (St-Pierre și colab., 2017).

Trigliceride cu lanț mediu

În trigliceridele cu lanț mediu (MCT), două până la trei dintre lanțurile de acizi grași atașați la coloana vertebrală a glicerinei au o lungime medie. Acești acizi grași cu lanț mediu (MCFA) sunt compuși dintr-un lanț de carbon de 6-12. MCT-urile sunt: ​​caproic (C6), caprilic (C8), capric (C10) și acid lauric (C12) (Marten, Pfeuffer & Schrezenmeir, 2006). Similar cu acizii grași cu lanț scurt și spre deosebire de trigliceridele cu lanț lung (LCT), MCT-urile nu necesită acțiunile bilei, nici absorbția mediată micelar-chilomicronă în limfatice și, în schimb, sunt difuzate direct în vena portală hepatică și preferențial transformate în corpuri cetonice bio-disponibile în ficat. Huttenlocher și colegii săi au demonstrat mai întâi că dietele care conțin mai puține calorii din lipide decât o dietă ketogenică „clasică” - în jur de 60% –75% din calorii - pot induce NK dacă includ o proporție mare de trigliceride cu lanț mediu (MCT) (Huttenlocher, Wilbourn & Signore, 1971). Un VLCKD cu 60% din energie derivată din MCT, un aport de trei ori mai mare de carbohidrați (18% față de 6%) și o creștere de ~ 50% (7% față de 10%) a proteinelor comparativ cu o dietă ketogenică standard induce NK fără nicio diferență apreciabilă în nivelurile BOHB (Huttenlocher, 1976).

MCT dietetice sunt, de asemenea, cunoscute pentru a promova atât ketonaemia, cât și ketogeneza la animale (Bach și colab., 1977; Yeh și Zee, 1976) și la oameni cu și fără condiții de sănătate (St-Onge și colab., 2003; Yajnik și colab., 1997 ). MCT-urile promovează cetonemia și ketogeneza (utile pentru reducerea riscului de comă hipoglicemică pe timp de noapte) la cei cu deficit de carnitină palmitoyltransferază, o afecțiune genetică rară care inhibă capacitatea de a produce corpuri cetonice din acizi grași cu lanț lung (Bonnefont și colab., 1989 Bougnères și colab., 1981). MCT-urile cresc, de asemenea, BOHB atunci când sunt corelate cu doza calorică fie cu LCT, fie cu carbohidrați în studiile de hrană unică și dietă necetogenă (Decombaz și colab., 1983; Seaton și colab., 1986; Yost și Eckel, 1989; Krotkiewski, 2001). Când sunt hrănite intravenos, MCT cresc ketogeneza în comparație cu grăsimile similare din punct de vedere structural (Mingrone și colab., 1993) și LCT (Jiang și colab., 1993; Lai și Chen, 2000). Cu toate acestea, ketogeneza este redusă prin aplicarea simultană a glucozei (Kolb și Sailer, 1984). Sandstrom și colegii au demonstrat că, într-o dietă hipercalorică, există niveluri crescute de BOHB observate cu aplicarea MCT-urilor care nu sunt observate într-o stare hipocalorică (Sandström și colab., 1995).

MCT cresc BOHB într-un mod liniar și dependent de doză. De exemplu, atunci când unsprezece sugari prematuri au fost hrăniți cu formule cu 25% sau 50% din caloriile în grăsimi provenite din MCT timp de cel puțin 96 de ore (30 kcal/ml, în jur de 50% din caloriile din grăsimi în total, 10% proteine, 40% carbohidrați) formula 50% MCT a dus la un nivel plasmatic mediu de BOHB de 0,14 ± 0,03 mmol/L/și o creștere de aproape trei ori față de formula inferioară a MCT (0,06 ± 0,01) (Wu și colab., 1986).

Autorii declară că nu există interese concurente.

Cliff J. d C. Harvey a conceput și proiectat experimentele, a efectuat experimentele, a analizat datele, a contribuit cu reactivi/materiale/instrumente de analiză, a pregătit figuri și/sau tabele, a scris sau a revizuit schițele lucrării, a aprobat proiectul final.

Grant M. Schofield și Micalla Williden au conceput și proiectat experimentele, au contribuit cu reactivi/materiale/instrumente de analiză, au pregătit figuri și/sau tabele, au scris sau au revizuit schițele lucrării, au aprobat proiectul final.

Următoarele informații au fost furnizate cu privire la disponibilitatea datelor.

Ca analiză narativă, nu există un set de date asociat cu această lucrare.