ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ НИЗЬКОВУГЛЕВОДНОЇ ТА НИЗЬКОЖИРОВОЇ ДІЄТИ З ДОДАТКОВИМ ВЖИВАННЯМ АМІНОКИСЛОТ ДЛЯ ЗНИЖЕННЯ МАСИ ТІЛА

Svitlana I Fediaieva¹, Ph.D., Associate professor, svfedyaeva@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-7408-5359

Volodymyr M Yatsiuk¹ ., Associate professor,

Marta L Farmaha¹, Ph.D., Associate professor, martafarmaha@gmail.com, https://orcid.org/0000-0003-1298-4644

Yaryna L Leshchuk¹, Ph.D., Associate professor, yaryna66@ukr.net, https://orcid.org/0000-0002-9214-5762

Svitlana M Lomeiko¹., Associate professor,

Меленко Світлана²

¹ – Danylo Halytsky Lviv National Medical University, Lviv, Ukraine

Вступ

У світі стрімко зростає епідемія ожиріння, яка стала сьогодні однією з найгостріших проблем у сфері охорони здоров’я. Ожиріння – це не просто естетичний недолік, але «тихий убивця», що значно підвищує ризик розвитку численних захворювань, таких як артеріальна гіпертензія, дисліпідемія, цукровий діабет 2 типу, ішемічна хвороба серця, церебральна васкулопатія, жовчнокам’яна хвороба, артропатія, синдром полікістозних яєчників, синдром апное уві сні та деяких види раку [1]. Згідно з даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), у 2022 році кожен восьмий житель планети мав зайву масу тіла, що в абсолютних числах складає приблизно 2,5 мільярда дорослих осіб (віком від 18 років) з надмірною вагою, з яких 890 мільйонів страждали на ожиріння [2].

Враховуючи, що ожиріння перетворилося на глобальну проблему, постійно розпрацьовуються все нові та нові методи боротьби з ним. Ці методи включають дієтичні рекомендації, програми модифікації поведінки та зміни способу життя, активне включення фізичних вправ. Також застосовуються фармакологічні засоби, що знижують апетит або збільшують витрату енергії, і для пацієнтів із високим ступенем ожиріння пропонується баріатрична хірургія як варіант лікування [3, 4]. Однак, незважаючи на розробку численних стратегій корекції маси тіла, поширеність ожиріння зростає, а пошук нових методів продовжується, адже існуючі не призводить до постійної і пропорційної втрати маси тіла, оскільки процес зниження маси тіла вимагає, у довгостроковій перспективі, постійних коректив [5].  

Сьогодні не існує єдиної, універсальної стратегії харчування [6, 7], однак доведено, що зниження калорійності однаково важливо, як і якісний склад дієти [8]. Серед існуючої дієтичних рекомендацій представляє інтерес застосування низьковуглеводної та низькожирової дієти з активацією процесу кетогенезу, який починається з ліполізу жирних кислот у вільні жирні кислоти та розвитком харчового кетозу – метаболічного стану, в якому організм використовує кетонові тіла замість глюкози як основне джерело енергії. Така харчова стратегія може мати значний терапевтичний потенціал. Варто зазначити, що не кожна дієта з низьким вмістом вуглеводів є кетогенною і що не існує жодної «стандартної» кетогенної дієти з певним співвідношенням макроелементів. Важливою умовою для розвитку харчового кетозу є зниження кількості вуглеводів у харчуванні нижче 50 г. [9]. Результати застосування різних варіантів кетогенних дієт, тривалістю від 2 тижнів до 30 днів вказують на те, що такий підхід може бути ефективним в лікуванні ожиріння з мінімальним ризиком побічних ефектів [9, 10]. Під час вибору дієти, одним із критеріїв є збереження худої (м’язової) маси тіла, що легше та ефективніше досягти при кетогенної дієти у порівнянні з низькокалорійною [11, 12]. Доведено, що споживання білка приблизно 1,2 г/кг маси тіла може мати переваги для захисту м’язів під час втрати ваги, впливаючи на внутрішньоклітинну регуляцію м’язового анаболізму та протеолізу  [13]. Також встановлено, що амінокислотний склад харчового білка може впливати на регуляцію обміну білка скелетних м’язів – підвищення рівня амінокислот з розгалуженим ланцюгом під час енергетичного обмеження може підтримувати глюконеогенез, синтез білка, а також послаблювати виведення азоту та протеоліз [14]. Дослідження, проведене C. Colica та співавторами [10] у 2017 році, аналізувало короткострокові ефекти дієти з дуже низьким вмістом вуглеводів, де половина білка заміщена синтетичними амінокислотами, на втрату ваги та її безпеку у 40 осіб з ожирінням протягом трьох тижнів. В результаті виявлено значне зниження ваги, жирової маси та рівня інсуліну. Впливу на експресію рецептора, активованого пероксисомальним проліфератором-γ та показники серцево-судинних захворювань не було, що свідчить про безпеку цієї дієти протягом досліджуваного періоду [10].

Тому застосування короткотермінової низьковуглеводної та низькожирової дієти з додатковим вживанням амінокислот для зниження маси тіла може бути ефективним та перспективним методом корекції маси тіла.

Мета

Оцінити ефективність 21-денної низьковуглеводної та низькожирової дієти з додатковим вживання амінокислотного комплексу для зниження маси тіла.

Матеріали та методи

Після отримання письмової згоди на проведення комплексного обстеження у рандомізований спосіб у дослідження залучено 37 жінок віком від 19 до 42 років (середній вік 32,8±1,4 року), які зверталися за консультативною допомогою на кафедру реабілітації та нетрадиційної медицини ФПДО Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького впродовж 2022-2023 років. Усі пацієнти страждали передожирінням (індекс маси тіла (ІМТ) 25,0-29,9 кг/м²), ожирінням І (ІМТ 30,0-34,9 кг/м²) та ІІ ступенів (ІМТ 35,0-39,9 кг/м²).

Пацієнток було обстежено відповідно до протоколів МОЗ України і діагностовано ожиріння внаслідок надлишку калорій (Е66.0). Після цього у рандомізований спосіб пацієнток було розділено на дві групи – дослідну (ДГ) та контрольну групу (КГ). До ДГ увійшли 19 жінок, а до КГ – 18. Обидві групи були аналогічними за віком, масою тіла та результатами біоімпедансного аналізу. Пацієнткам КГ було запропоновано схуднення за допомогою гіпокалорійної середземноморської дієти (помірний дефіцит калорій – 10,0-20,0 % від добової норми калорій, що розраховувалася індивідуально). Пацієнткам ДГ було запропоновано схуднення за допомогою низьковуглеводної, низькожирової дієти з додатковим вживання амінокислотного комплексу. Пацієнткам було розроблено стратегію харчування з індивідуальною кількістю білка з розрахунком 1,2 г/кг, де половину білка рекомендовано вживати із продуктів харчування (яловичина, телятина, кролятина, індичка, курятина, морський окунь, щука, тріска, камбала, хек, минтай), а половину – у вигляді амінокислотного комплексу. 1 саше амінокислот містило у собі молочний протеїн (7,0 г), амінокислоти ізолейцин, лейцин, валін, лізин, метіонін, треонін, триптофан, гістидин, аргінін, аланін, аспарагін, глютамін, гліцин, пролін, перин, тирозин, таурин, цистин, піридоксин (усе – 3,0 г), також калій, магній, L-карнітин, ваніль. Перед вживанням рекомендувалося розчинити вміст саше у воді кімнатної температури. Також пацієнткам було рекомендовано вживати не менше 600,0 г овочів на добу, розділених на три прийоми. Обом групам пацієнтів було рекомендовано щоденне помірне фізичне навантаження. Тривалість спостереження 21 день.

Критеріями не включення в дослідження була нормальна маса тіла, індивідуальна чутливість до компонентів білкового препарату, наявність цукрового діабету 1 типу, подагри, хвороб нирок чи будь-яких важких неконтрольованих супутніх хвороб, період вагітності чи лактації.

До і після завершення спостереження усім пацієнтам проводили антропометричні вимірювання (маса та зріст), вимірювання основних об’ємів тіла (об’єм грудей (ОГ), об’єм талії (ОТ), об’єм стегон (ОБ)). Також кожній пацієнтці проводили біоімпедансний аналіз вагах-аналізаторах складу тіла Tanita BC-587 (Tanita, Японія) з визначенням маси тіла пацієнтів, ІМТ (кг/м²), кісткової маса (кг), м’язової маси (кг), вмісту води (%), вмісту жиру (%), рівню вісцерального (внутрішнього) жиру (од.), основного обміну (ккал), біологічного віку (розрахований на підставі рівня метаболізму організму) (роки). Для дослідження ми використовували такі показники, як вміст жиру у відсотках, кількість м’язової маси (кг) та рівень вісцерального жиру (од.). Прийняті під час використання біоімпедансного аналізу верхні межі норми для частки жирової тканини в організмі у віковій групі, що вивчалася – 25,0 % і менше, рівні вісцерального (внутрішнього) жиру – 12 од. і менше.

Контроль наявності та активності кетозу у пацієнток ДГ оцінювали у сечі за допомогою тест-смужок Ацетонтест («Норма», Україна) щодня з 3-го до 21-го дня спостереження.

Отримані результати опрацьовано в програмі Excel (Microsoft) із використанням описової статистики, t-критерію Стьюдента. Отримані результати представляли у вигляді М±m, де M – середнє арифметичне, m – середнє квадратичне відхилення, n – кількість обстежених пацієнтів у групі. Статистично достовірною вважали різницю, якщо р < 0,05.

Результати дослідження

У пацієнтів ДГ на початку спостереження середня маса тіла становила 81,1±3,3 кг, яка достовірно не відрізнялася від середньої маси у пацієнтів КГ (84,7±5,8 кг). Через 21 день маса тіла пацієнток ДГ становила 75,8±3,2 кг, а КГ – 81,4±5,7 кг. В середньому за 21 день маса тіла пацієнток ДГ знизилася на 5,4±0,4 кг, що достовірно більше, ніж у КГ (3,3±0,6 кг, p<0,05). У відсотковому значенні зниження маси тіла у пацієнток ДГ становило 6,7±0,4 %, що достовірно більше, ніж у КГ (3,8±0,7 %) (див. таблиця 1).

Таблиця 1 – Маса тіла на початку і в кінці спостереження та її зміна за час спостереження

№	Показники	Дослідна група, n=19	Контрольна група, n=18
1	Початкова маса тіла, кг	81,1±3,3	84,7±5,8	p>0,05
2	Кінцева маса тіла, кг	75,8±3,2	81,4±5,7	–
3	Зміна маси тіла, кг	5,4±0,4	3,3±0,6	p<0,05
4	Зміна маси тіла, %	6,7±0,4	3,8±0,7	p<0,05

Ми виявили, що ОГ на початку спостереження становив 98,8±2,7 см, що достовірне не відрізняється від ОГ у пацієнток КГ (102,1±4,6 см, p>0,05). В кінці спостереження ОГ у пацієнток ДГ дорівнював 94,6±2,7 см, а в КГ – 100,1±4,5 см. ОТ був статистично однаковим в обох групах спостереження (відповідно, 81,4±4,1 см та 90,1±4,8 см, p>0,05). На завершення спостереження ОТ у пацієнтів ДГ та КГ дорівнював, відповідно, 77,2±4,0 см та 88,1±4,6 см. ОБ у пацієнток ДГ становив 104,3±2,8 см проти 112,5±3,1 см у пацієнтів КГ (p>0,05). Після завершення періоду спостереження ОБ дорівнював у ДГ та КГ, відповідно, 98,9±2,6 см проти 109,8±3,0 см.

Для оцінки ефективності програми схуднення ми вивчили зміну основних об’ємів тіла у ДГ та КГ за час спостереження (таблиця 2). ОГ у пацієнток ДГ зменшився на 4,2±0,2 см (4,3±0,4 %), що достовірно більше, ніж у пацієнток КГ (1,9±0,5 см (1,9±0,4 %), p<0,05). Зміна ОТ у пацієнток ДГ була рівна 4,2±0,3 см (5,2±0,2 %), що достовірно більше, ніж у пацієнток КГ (2,0±0,4 см (2,2±0,4 %), p<0,05). ОБ зменшився у ДГ на 5,4±0,4 см (5,1±0,3 %), що достовірно менше, ніж у КГ (2,7±0,7 см (2,3±0,5 %), p<0,05).

Таблиця 2 – Зміни основних об’ємів тіла пацієнток за час спостереження

№	Показники	Дослідна група, n=19	Контрольна група, n=18
1	Зміна охвату грудей, см	4,2±0,2	1,9±0,5	p<0,05
2	Зміна об’єму грудей, %	4,3±0,4	1,9±0,4	p<0,05
3	Зміна об’єму талії, см	4,2±0,3	2,0±0,4	p<0,05
4	Зміна об’єму талії, %	5,2±0,2	2,2±0,4	p<0,05
5	Зміна об’єму стегон, см	5,4±0,4	2,7±0,7	p<0,05
6	Зміна об’єму стегон, %	5,1±0,3	2,3±0,5	p<0,05

Кількість жиру в організмі за результатами біоімпедансного аналізу у пацієнток ДГ становила 39,7±1,8 % (33,1±2,9 кг), у пацієнток КГ – 39,2±1,7 % (34,6±3,8 кг). Ці показники в обох групах пацієнток достовірно не відрізнялися між собою (p>0,05). Після завершення програми схуднення кількість жиру в організмі у пацієнток ДГ становила 36,8±1,7 % (28,6±2,5 кг), а у пацієнток КГ – 37,7±1,6 % (32,1±3,7 кг). Ступінь вісцерального ожиріння в обох групах практично не відрізнявся та становив 8,1±0,6 од. проти 8,3±0,8 од. (p>0,05). Після завершення спостереження ступінь вісцерального ожиріння у пацієнток ДГ дорівнював 6,1±0,5 од., а у пацієнток КГ – 7,4±0,8 од. М’язова маса в обох групах пацієнток була практично рівною і становила у пацієнток ДГ та КГ, відповідно, 46,9±1,4 кг проти 48,1±2,1 кг (p>0,05). Через 21 день м’язова маса у пацієнток ДГ та КГ дорівнювала, відповідно, 47,9±1,4 кг проти 46,9±2,1 кг.

Оцінюючи зміну кількості жиру в організмі за результатами біоімпедансного аналізу ми встановили, що у пацієнток ДГ за 21 день вона знизилася в середньому на 4,5±0,5 кг (13,6±0,8 %), що достовірно більше, ніж у пацієнток КГ (2,5±0,8 кг (7,0±2,0 %), p<0,05). М’язова маса, навпаки, у пацієнтів ДГ мала тенденцію до зростання – вона збільшилася в середньому на 1,0±0,3 кг (2,3±0,6 %). У пацієнток КГ м’язова маса переважно знизилася на 1,2±0,3 кг (2,6±0,7 %). Різниця між отриманими результатами в обох групах була достовірною (p<0,05). Ступінь вісцерального ожиріння серед пацієнток ДГ знизився в середньому на 2,0±0,2 од., що достовірно більше, ніж серед пацієнток КГ (0,9±0,3 од., p<0,05). Результати наведено у таблиці 3.

Таблиця 3 – Зміни результатів біоімпедансного аналізу пацієнток за час спостереження

№	Показники	Дослідна група, n=19	Контрольна група, n=18	
1	Зміна кількості жиру в організмі, кг	4,5±0,5	2,5±0,8	p<0,05
2	Зміна кількості жиру в організмі, %	13,6±0,8	7,0±2,0	p<0,05
3	Зміна м’язова маса, кг	-1,0±0,3	1,2±0,3	p<0,05
4	Зміна м’язова маса, %	-2,3±0,6	2,6±0,7	p<0,05
5	Зміна ступеня вісцерального ожиріння, од.	2,0±0,2	0,9±0,3	p<0,05

Обговорення

Захворюваність та смертність, пов’язані з надмірною масою тіла, відомі медицині понад 2000 років. Згідно з даними ВООЗ, ожиріння визначається як «надлишкове або ненормальне накопичення жиру, що становить ризик для здоров’я» [15]. З кожним роком ця проблема стає все більш глобальною у світі. Ожиріння, у першу чергу, значно підвищує ризик розвитку серцево-судинних захворювань, діабету 2 типу, дисліпідемії, артропатії, деяких новоутворень та безпліддя [1].

Лікування всіх пацієнтів з надмірною масою тіла передбачає комплексний підхід, що включає у себе рекомендації щодо харчування (зменшення калорій), фізичну активність та зміну способу життя. Деяким пацієнтам може бути необхідне також фармакологічне лікування та/або баріатрична хірургія. Вибір методу лікування залежить від кількох факторів, включно із ступенем ожиріння, супутніми захворюваннями та індивідуальними особливостями пацієнта. Щодо використання препаратів, рекомендованих для корекції ожиріння обмежене їх високою вартістю, потенційними побічними ефектами та значним переліком протипоказів, що робить їх використання можливим лише для невеликої когорти [3]. Баріатрична хірургія, у свою чергу, є лише інструментом, який використовується для втрати ваги, і показана особам із важким ожирінням (тобто ІМТ ≥ 40 або ≥ 35 із супутніми захворюваннями, пов’язаними з ожирінням). Цей метод хоча має певну ефективність для, наприклад, досягнення ремісії діабету 2 типу, однак може призвести до незворотних ускладнень [4].

Під час корекції надлишкової маси тіла, найпершою залишається рекомендація щодо зміни способу життя через збільшення фізичної активності та зміну харчових звичок зі зменшенням кількості спожитих калорій. Однак, такі програми не завжди є успішними, особливо у пацієнтів з ожирінням, що зумовлює пошуки нових ефективних способів корекції ваги, які б давали хороші результати вже у короткостроковій перспективі. Адже для пацієнта і його мотивації важливо бачити перші результати аби продовжувати далі. До таких дієт відносяться дієти з низьким вмістом вуглеводів та високим вмістом білка, які показують високу ефективність вже у короткостроковому контролі ваги за рахунок мобілізації глікогену та розвитку кетозу, що додатково сприяє втраті ваги, збереженню м’язової маси та сили [16].

Запропонована нами стратегія корекції маси тіла полягала у переході короткотерміново (21 день) на низьковуглеводне, низькожирове харчування з високим вмістом білка, половину якого пацієнт отримував з харчової добавки із амінокислотами. Отримані нами результати свідчать про ефективність запропонованої нами методики порівняно з загальноприйнятою гіпокалорійною середземноморською дієтою.

Сформавані нами у рандомізований спосіб дві групи пацієнтів – жінок, що не відрізнялися між собою ні масою тіла, ні вимірами основних об’ємів тіла, ні результатами біоімпедансного аналізу перед початком дослідження. Однак, через 21 день ми отримали у ДГ достовірно більше зниження маси тіла у порівнянні з КГ. Також у пацієнток ДГ достовірно більше зменшилися основні об’єми тіла, а саме ОГ, ОТ та ОБ. Що стосується результатів біоімпедансного аналізу, то ми встановили, що у пацієнток ДГ достовірне більше зменшилася кількість жирової тканини та ступінь вісцерального ожиріння, а кількість м’язової тканини, навпаки, зросла.

Такі результати вказують на високу ефективність такої харчової стратегії. Отримані нами результати наштовхують на подальші вивчення дієти із використанням амінокислотного комплексу та її ролі для ліпідного складу крові, вуглеводного обміну, а також довготривалих результатів втрати маси тіла.

Висновок

В результаті рандомізованого дослідження було сформовано дві групи жінок, які не відрізнялися за масою тіла, об’ємами та результатами біоімпедансного аналізу перед початком спостереження.

Протягом 21 дня виявлено достовірне зниження маси тіла в пацієнток ДГ порівняно з КГ. У пацієнток ДГ також відзначено достовірне зменшення основних об’ємів тіла, зокрема ОГ, ОТ та ОБ. Щодо результатів біоімпедансного аналізу, встановлено, що в групі ДГ спостерігалося достовірне зменшення кількості жирової тканини та ступеня вісцерального ожиріння, а кількість м’язової тканини, навпаки, зросла.

Використана література

De Lorenzo A, Gratteri S, Gualtieri P, Cammarano A, Bertucci P, Di Renzo L. Why primary obesity is a disease? J Transl Med. 2019 May 22;17(1):169.

Obesity and overweight.1 March 2024 https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight

Patel DK, Stanford FC. Safety and tolerability of new-generation anti-obesity medications: a narrative review. Postgrad Med. 2018 Mar;130(2):173–82.

Fried M, Yumuk V, Oppert JM, Scopinaro N, Torres AJ, Weiner R, et al.European Association for the Study of Obesity. International Federation for the Surgery of Obesity – European Chapter Interdisciplinary European Guidelines on metabolic and bariatric surgery. Obes Facts. 2013;6(5):449–68.

Monnier L, Schlienger JL, Colette C, Bonnet F. The obesity treatment dilemma: Why dieting is both the answer and the problem? A mechanistic overview. Diabetes Metab. 2021;47(3):101192.

Towers S, Cole S, Iboi E, Montalvo C, Navas-Zuloaga MG, Pringle J, Saha D, Thakur M, Velazquez-Molina J, Murillo A, Castillo-Chavez C, Norcross JC. How long do people stick to a diet resolution? A digital epidemiological estimation of weight loss diet persistence. Public Health Nutr. 2020;23(18):3257-68.

Effects of Popular Diets without Specific Calorie Targets on Weight Loss Outcomes: Systematic Review of Findings from Clinical Trials. Stephen D. Anton et all. Nutrients 2017;9(8):822.

Chao AM, Quigley KM, Wadden TA. Dietary interventions for obesity: clinical and mechanistic findings. J Clin Invest. 2021;131(1):e140065.

Natalia Drabińska. Recent advances in the application of a ketogenic diet for obesity management. Trends in Food Science & Technology. 2021;110:28-38.

Colica С, Merra G, Gasbarrini A, Lorenzo ADE. Efficacy and safety of very-low-calorie ketogenic diet: A double blind randomized crossover study European Review for Medical and Pharmacological Sciences. 2017;21:2274-89.

Di Rosa C, Lattanzi G, Taylor SF, Manfrini S, Khazrai YM. Very low calorie ketogenic diets in overweight and obesity treatment: Effects on anthropometric parameters, body composition, satiety, lipid profile and microbiota. Obes Res Clin Pract. 2020 Nov-Dec;14(6):491-503.

Cunha GM, Guzman G, Correa De Mello LL, Trein B, Spina L, Bussade I, Marques Prata J, Sajoux I, Countinho W. Efficacy of a 2-Month Very Low-Calorie Ketogenic Diet (VLCKD) Compared to a Standard Low-Calorie Diet in Reducing Visceral and Liver Fat Accumulation in Patients With Obesity. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:607.

Gwin JA, Church DD, Wolfe RR, Ferrando AA, Pasiakos SM. Muscle Protein Synthesis and Whole-Body Protein Turnover Responses to Ingesting Essential Amino Acids, Intact Protein, and Protein-Containing Mixed Meals with Considerations for Energy Deficit. Nutrients. 2020;12(8):2457.

Phillips SM. Maintaining It after Losing It: Advantage Protein! J Nutr. 2020;150(3):425-6.

World Health Organization. Obesity. Available at: https://www.who.int/health-topics/obesity#tab=tab_1 (Accessed on October 21, 2022).

Muscogiuri G, Barrea L, Laudisio D, Pugliese G, Salzano C, Savastano S, et al. The management of very low-calorie ketogenic diet in obesity outpatient clinic: a practical guide. J Transl Med. 2019;17(1):356.

Ефективна 21-денна програма схуднення з амінокислотами

Клінічно доведене зниження ваги на низьковуглеводній та низькожировій дієті

Як зменшити вісцеральний жир: результати дослідження

Амінокислоти як підсилювач втрати ваги

Порівняння дієт для корекції маси тіла: що працює краще?