Ricco di carboidrati, ricco di grassi, ricco di proteine: quali effetti hanno le diverse diete sul metabolismo?

Nutrition, nota rivista internazionale nel campo della nutrizione, ha recentemente pubblicato online un articolo del gruppo di ricerca di Lin Xu dello Shanghai Institute of Nutrition and Health, Chinese Academy of Sciences. Questo studio di intervento a breve termine ha confrontato sistematicamente per la prima volta gli effetti di diversi rapporti di macronutrienti nella dieta, dell'indice di massa corporea (BMI) in condizioni isoenergetiche e degli stati di esercizio e di riposo sul metabolismo energetico e sugli indicatori clinici correlati al metabolismo cardiovascolare e sui profili del metaboloma.

Con la rapida trasformazione degli stili di vita, l'obesità e le malattie cardiovascolari e metaboliche correlate sono diventate la principale minaccia per lo sviluppo economico del mio Paese e per la salute nazionale. Scoprire strategie efficaci di intervento dietetico è di grande importanza per la prevenzione e il controllo di tali malattie. La quantità totale e il rapporto tra l'assunzione di macronutrienti, tra cui carboidrati, grassi e proteine, il peso corporeo individuale, il dispendio energetico a riposo/durante l'esercizio e il metabolismo dei substrati svolgono tutti un ruolo importante nella regolazione del bilancio energetico e della salute cardiometabolica. L'applicazione della metabolomica negli studi di intervento può rivelare lo stato metabolico e i percorsi metabolici dei diversi nutrienti nell'organismo in modo più approfondito e oggettivo. Tuttavia, esiste ancora controversia sulla relazione tra energia alimentare totale, composizione dei macronutrienti e salute metabolica; anche il sovrappeso e l'obesità possono influenzare il metabolismo energetico basale e il tasso di consumo dei substrati in varia misura. Ad oggi, sono particolarmente carenti i dati provenienti da studi di intervento che valutano sistematicamente gli effetti di diversi rapporti di macronutrienti nella dieta, del peso corporeo e dell'esercizio fisico sul dispendio energetico, sul metabolismo lipidico e sulla metabolomica.

In questo studio di intervento dietetico a breve termine, randomizzato, controllato e crossover 3×2×2, il team del ricercatore Lin Xu ha reclutato un gruppo di volontari maschi di età compresa tra 18 e 45 anni, di cui 20 normopeso e 20 sovrappeso/obesi. Sono state somministrate loro tre diete sperimentali isoenergetiche con diversi rapporti di macronutrienti (alto contenuto di carboidrati + basso contenuto di grassi, basso contenuto di carboidrati + alto contenuto di grassi, alto contenuto di proteine ​​+ basso contenuto di grassi) in ordine casuale e ciascuna dieta è stata consumata per due giorni consecutivi. Il primo giorno (giorno di riposo), il dispendio energetico a riposo è stato misurato mediante calorimetria indiretta in diversi momenti, tra cui a digiuno e 0, 1, 2 e 3 ore dopo il pasto. Il secondo giorno (giorno di allenamento), il dispendio energetico è stato misurato a riposo prima del pasto e durante 30 minuti di esercizio ciclistico di intensità moderata dopo il pasto. Sono stati raccolti campioni di sangue a digiuno e 2 ore dopo il pranzo, sia nei giorni di riposo che in quelli di attività fisica. Il periodo di sospensione tra le diverse diete è stato di 10 giorni.

Analizzando sistematicamente i dati prima e dopo i tre interventi dietetici, i ricercatori hanno scoperto che non c'erano differenze significative tra le tre diete in termini di spesa energetica totale, effetto termico della dieta e sazietà soggettiva dopo i pasti; L'esercizio fisico di intensità moderata può aumentare significativamente il tasso di ossidazione dei carboidrati dopo un pasto ricco di carboidrati e ridurre significativamente il tasso di ossidazione dei grassi.

L'aumento della glicemia e dell'insulina 2 ore dopo il pasto ricco di carboidrati è stato significativamente più elevato rispetto a quello degli altri due pasti; l'aumento dei trigliceridi è stato il più grande 2 ore dopo il pasto ricco di grassi; l'aumento della glicemia e del colesterolo totale 2 ore dopo il pasto ricco di proteine ​​è stato il più piccolo. L'esercizio fisico può ridurre significativamente gli effetti di una dieta ricca di carboidrati sull'aumento della glicemia e dell'insulina.

Collaborando con il team del ricercatore Yin Huiyong per effettuare test non mirati sul metaboloma, abbiamo scoperto 69 marcatori di effetto sul metaboloma in grado di distinguere in modo significativo le risposte ai tre regimi dietetici 2 ore dopo i pasti. Questi marcatori sono arricchiti principalmente nella sintesi dell'arginina, nel metabolismo della cisteina e della metionina, nonché nelle vie metaboliche della glicina, della serina e della treonina. Gli amminoacidi con i valori di effetto più elevati sono l'omocisteina, l'istidina, il triptofano, ecc.

Rispetto ai soggetti di peso normale, i volontari sovrappeso/obesi hanno mostrato un tasso di ossidazione dei carboidrati più basso, un tasso di ossidazione dei grassi più alto, maggiori incrementi di insulina e trigliceridi postprandiali e più cambiamenti nei metaboliti postprandiali e un'entità maggiore di cambiamenti, il che suggerisce che i soggetti sovrappeso/obesi sono meno in grado di ripristinare l'omeostasi metabolica dopo un pasto rispetto ai soggetti di peso normale.

In sintesi, rispetto ai macronutrienti, l'energia alimentare totale può avere un effetto più significativo sulla spesa energetica postprandiale, mentre i pasti isoenergetici con diversi rapporti di macronutrienti hanno effetti diversi sugli indicatori metabolici cardiovascolari postprandiali e sono regolati dal peso corporeo e dall'esercizio fisico. Questo studio fornisce una base scientifica per la formulazione di piani di intervento precisi per la perdita di peso in futuro.