Effekter af sennep, ingefær, sort peber og peberrod på ...badm.au.dk/fileadmin/ · BAGGRUND II Energilagre = Energiindtag Energilagre = Energiindtag -- EnergiforbrugEnergiforbrug

Effekter af sennep, ingefær, sort peber og peberrod på energibalancen

P t d Nik l j T GPost doc Nikolaj Ture Gregersen

Seminaret ”Kan barrierer nedbrydes?” Århus 3. juni 2009, kl.13.15Århus 3. juni 2009, kl.13.15

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 1

BAGGRUND IBAGGRUND I

Der er flere overvægtige end normalvægtige danskeredanskere

( 57 vs 43%)

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 2

BAGGRUND IIBAGGRUND II

Energilagre = Energiindtag Energilagre = Energiindtag -- EnergiforbrugEnergiforbrug

ENERGIENERGIINDTAGINDTAG

ENERGIENERGIFORBRUGFORBRUG

1% forskel over 1 år1% forskel over 1 år

INDTAGINDTAG FORBRUGFORBRUG

Indtag = 1,000,000 kcal Forbrug 990,000 kcalIndtag = 1,000,000 kcal Forbrug 990,000 kcal

Resultat: Vægtøgning = 1.2 Resultat: Vægtøgning = 1.2 -- 1.7 kg1.7 kg

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 3

BAGGRUND IIIBAGGRUND III

• Fedmeepidemi

• Nuværende strategier• Kost/Kur/Motion - Dårlig langsigtet succesrate• Fedmeoperationer – invasive, speciel målgruppep , p g pp• Bivirkninger/risici

• Derfor – forebyggelse bedre end behandling!

• Estimeret på basis af data fra et stort studie (NHANES) at en intervention der reducerer ubalancen mellem EI og EE med 50 kcal/d (~200 kJ/d) er tilstrækkelig til at forhindre med 50 kcal/d ( 200 kJ/d) er tilstrækkelig til at forhindre vægtøgning hos ca. 90% af befolkningen

• Derfor er metoder, der kan inducere effekter af denne t l d i t t !størrelsesorden, interessante!

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 4

BAGGRUND IVBAGGRUND IV

• Kan specifikke krydderier inducere sådanne effekter?

• Studier har vist effekter af chili på en række parametre relateret til energibalance:• Akut øgning af termogenesen (Yoshioka et al 1995 )• Akut øgning af termogenesen (Yoshioka et al., 1995, )• Akut øgning i fedtoxidationen (Yoshioka et al., 1998)• Akut fald i appetit og ad libitum EI (Westerterp-Plantenga et al.,

2004, Yoshioka et al., 1999)

• Det stærke komponent i chili, capsaicin, er ansvarlig for de ovennævnte effekter

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 5

BAGGRUND VBAGGRUND V

Andre stærke krydderier end chili kunne derfor også tænkes at have lignende effekter – men evidensen er meget begrænset:

• Sort peber (piperine)• Infusion med piperine i rotter resulterede i øget sekretion af

katekolaminer (SNS, termogenese) (Kawada et al., 1988)

• Ingefær (gingerols, shogaol & zingerone)• Infusion med zingerone og shogaol i rotter resulterede i øget

sekretion af katekolaminer (Kawada et al., 1988 and Iwasaki et al., 2006)

• Sennep (allyl isothiocyanate)• Effekter på hvilestofskiftet (øget) af kombination af chili- og

sennepssaucer (Henry & Emery, 1986)• Infusion med AITC i rotter resulterede ikke i øget sekretion af • Infusion med AITC i rotter resulterede ikke i øget sekretion af

katekolaminer (Kawada et al., 1988)

• Peberrod (allyl isothiocyanate)• Ingen direkte studier på peberrod, men nogle af de samme bioaktive

komponenter som i sennep

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 6

BAGGRUND VIBAGGRUND VI

Potentielle mekanismer for effekter af bioaktive komponenter på energibalancen:komponenter på energibalancen:

• Øget måltidsinduceret termogenese (MIT)• Reduceret appetit• Øget fedtoxidationØget fedtoxidation

Det sympatiske nervesystem (SNS) spiller en central rolle:• SNS er involveret i reguleringen af både EE og EISNS er involveret i reguleringen af både EE og EI• Katekolaminniveauerne (Noradrenalin & adrenalin) afspejler

aktiviteten af SNS• Noradrenalin kontrollerer forskellige mekanismer, der øger

termogenesentermogenesen• Derfor resulterer øget SNS-aktivitet altså i øget termogenese

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 7

BAGGRUND VIIBAGGRUND VII

EnergiforbrugEnergiforbrug

SympaticusSympaticusAktivitetAktivitet KropsfedtKropsfedtAktivitetAktivitet pp

EnergiindtagEnergiindtag

Astrup, Int J Obes 1995; 19 (Suppl 7): S24Astrup, Int J Obes 1995; 19 (Suppl 7): S24--88

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 8

KRYDDERISTUDIE 1KRYDDERISTUDIE 1

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 9

FORMÅLFORMÅL

• At undersøge om ingefær, peberrod, sennep og sort peber har akutte effekter på termogenese appetit og ad libitumhar akutte effekter på termogenese, appetit og ad libitumenergiindtag.

• Desuden at undersøge de potentielle effekter af de • Desuden at undersøge de potentielle effekter af de ovennævnte krydderier på puls, blodtryk, katekolaminniveauer (SNS), RQ, substratoxidation og forskellige blodparametre.

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 10

DESIGN IDESIGN I

• Randomiseret 5-arms placebokontrolleret, enkeltblindet overkrydsningsforsøgsdesignoverkrydsningsforsøgsdesign

• 22 raske mandlige forsøgspersoner• Ved inklusion:

• Alder: 24 9 ± 4 6 år• Alder: 24.9 ± 4.6 år• BMI: 21.8 ± 2.1 kg/m2

• Endpoints:å• Måltidsinduceret termogenese/energiforbrug

• Respiratorisk kvotient (RQ)• Blodtryk (BP) – systolisk og diastolisk• Puls (HR) Puls (HR) • Katekolaminer• Subjektive appetitfølelser (VAS-scores)

• Sult, mæthed, fyldthed og prospektivt fødeindtagAd libit m ene giindtag• Ad libitum energiindtag

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 11

DESIGN IIDESIGN II

Protokol:

07.30: Forsøgspersonerne ankommer til instituttet – tømmer blæren, vægt og fedtprocent (bioimpedans) bestemmes

08 00 F h il å l j t08.00: Forsøgspersonen hviler på lejet08.30: Baseline målinger: Hvilestofskifte, BP, HR, VAS og

blodprøver for en række parametre09 30: Energi fikseret brunch09.30: Energi-fikseret brunch09.45: Forsøgspersonerne hviler på lejet10.00: Postprandielle målinger: EE (Hoods), BP, HR, VAS og

blodprøver for en række parametreblodprøver for en række parametre14.00: Ad libitum frokost14.30: Forsøgsdag slut

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 12

DESIGN IIIDESIGN III

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 13

DESIGN IVDESIGN IV

Forsøgsbrunchen bestod af:Brød smør hindbærsyltetøjBrød, smør, hindbærsyltetøj,Skinke, røræg, revet rødbede,æblemos, multifrugt juice ogvand.vand.

De 4 aktive ”behandlinger” var:a) Ingefær 20g – æblerb) Peberrod 8.3g – rødbedec) Dijon sennep 21g – rødbeded) Sort peber 1 3g rødbede og d) Sort peber 1.3g – rødbede og

æg

Total Energiindhold: 3 MJ

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 14

RESULTATER IRESULTATER I

Meal-induced thermogenesis

*p=0.0004

g

250

300

*

*

150

200

250

/4-h

r

50

100

kJ/

0Ginger Horseradish Mustard Placebo Black pepper

Sennep resulterede i en måltidsinduceret termogenese på 235±10 kJ/4h, hvilket tenderede til at være højere end MIT for placebo (14%, 206±9 kJ/4h, p=0.083), og var 20% større end MIT for henholdsvis ingefær, peberrod og sort peber (range: 184-195±8-10 kJ/4h, p<0.023).

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 15

RESULTATER IIRESULTATER II

Diastolic Blood Pressure (DBP) by treatment

717273

67686970

, mm

Hg Ginger

Placebo

Horseradish

64656667

DB

P Black pepper

Mustard

6263

0 50 100 150 200 250 300

Time min

Det diastoliske blodtryk var øget efter indtag af peberrod i forhold til såvel placebo (p=0.049) som sort peber (p<0.001), samt tenderede til

å t h j d i f ( 0 050)

Time, min

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 16

også at være højere end ingefær (p=0.050).

RESULTATER IIIRESULTATER III

Heart rate (HR) by treatmentHeart rate (HR) by treatment

70

60

65

R, b

pm

Ginger

Placebo

Horseradish

55

HR Black pepper

Mustard

500 50 100 150 200 250 300

Time, min

Peberrod reducerede pulsen i forhold til både placebo og sennep (p<0.049).

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 17

RESULTATER IVRESULTATER IV

Ingen effekter af krydderierne på:

Blod parametre:på:

RQ (p=0.73)Fedtoxidation (p=0.17)Kulhydratoxidation (p 0 31)

HDL (p=0.0002)

Ingen effekter på:Total choleste ol FFA TG gl cose Kulhydratoxidation (p=0.31)

Systolisk BP (p=0.15)

Total cholesterol, FFA, TG, glucose and insulin (p>0.21)

Katekolaminer:

Appetit (VAS):• Mæthed (p=0.90)• Sult (p=0.90)• Fyldthed (p=0.97)

Adrenalin (p=0.50)Noradrenalin (p=0.71)

Fyldthed (p 0.97)• Prospektivt fødeindtag

(p=0.90)

Ad libitum energiindtag (p=0 62)Ad libitum energiindtag (p=0.62)

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 18

SAMMENFATNING STUDIE 1SAMMENFATNING – STUDIE 1

• Sennep tenderede til at være termogent i den givne dosis –uden at inducere bivirkningeruden at inducere bivirkninger

• Størrelsen af stigningen i MIT på ca. 30 kJ/4-hr kan være relevant hvis 1) effekten kan opsummeres til et højere dagligt niveau eller 2) kombineres med andre bioaktive komponenter

• Efffekten synes ikke at skyldes en SNS-relateret • Efffekten synes ikke at skyldes en SNS-relateret mekanisme eftersom der ikke var nogen forskelle mellem behandlinger i katekolaminkoncentrationer – eller BP og HR

• Ingen effekter af krydderierne blev observeret på appetit eller ad libitum EI

• Mht. ad libitum EI kan det skyldes at designet af studiet gjorde det svært at detektere

• Nogle forsøgspersoner spiste ca. 9 MJ

• Peberrod har muligvis negative effekter på diastolisk BP. Ikke desto mindre reducerede peberrod samtidig HR, så de hæmodynamiske effekter af peberrod er uafklarede – og der er derfor behov for flere studierder er derfor behov for flere studier

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 19

FREMTIDIGE STUDIERFREMTIDIGE STUDIER

• Fremtidige studier bør fokusere på at afklare:P t ti ll ff kt å tit & d libit EI d d l f • Potentielle effekter på appetit & ad libitum EI ved anvendelse af et andet design

• Dosis• Akutte effekter• Langtidseffekter• Forskellige måder til indtag – fx friske krydderier vs. kapsler

indeholdende de aktive komponenter fra krydderierne (forskellige former for indkapsling)(forskellige former for indkapsling)

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 20

PERSPEKTIVERING IPERSPEKTIVERING I

Generelt om anvendelse af disse og lignende fund:

Kan vi garantere de omtalte effekter hvis man spiser fx chilli?

• NEJ, desværre:• Stor variation mellem krydderier pga. , sorter, dyrkning, lagring,

omgivelser (fjender - ingefær), sæsonvariation m.m.• Variation i styrke afhænger af bearbejdning i køkken (ingefær)• Variation i styrke afhænger af bearbejdning i køkken (ingefær)• Resultat: forskellig effekt af ”samme” krydderi

• Kender for lidt til sammenspillet med andre fødevarekomponenter

• Ved ikke om man tilvænnes til stærke krydderier og derved skal have større og større doser

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 21

PERSPEKTIVERING IIPERSPEKTIVERING II

Men er det så overhovedet relevant?

• JA, fordi:• En del af en sund kost – sandsynligvis med positive effekter på

andre end de undersøgte parametreandre end de undersøgte parametre• Effekterne af specifikke krydderier på energibalancen kan

muligvis stadig være af relevant størrelse – især hvis man vælger de ”rigtige” versioner af krydderierne

• Effekterne kan dog muligvis optimeres ved at kombinere forskellige krydderier

• For fødevareindustrien kan det desuden være interessant at For fødevareindustrien kan det desuden være interessant at tilsætte specifikke krydderier til specifikke produkter

• Af smagshensyn• Af hensyn til effekt (claims?)

• Dette kræver dog at omkostninger kan holdes nede

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 22

KONKLUSIONKONKLUSION

• Specifikke krydderier kan påvirke energibalancen i hensigtsmæssig retninghensigtsmæssig retning

• Effekter er ikke store, men kan være relevante alligevel

• Sandsynligvis mest optimalt at kombinere flere forskellige (effektive) krydderier

• Krydderierne behøver muligvis ikke at være stærke for at kunne have effekt på energibalancen (CH-19 sweet pepper)

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 23

TAK TILTAK TIL:

• Programkomiteen for Fødevarer & Sundhed (FØSU) for finansiering af projektetfinansiering af projektet

• Morten M. Georg Jensen, Anita Belza & Arne Astrup for videnskabeligt bidragvidenskabeligt bidrag

• Charlotte Kostecki, Yvonne Fatum, Karina Graff Rossen, Søren Andresen Jane Jørgensen Inge Timmermann Søren Andresen, Jane Jørgensen, Inge Timmermann, Susanne Korsholm & John Lind for teknisk assistance i forbindelse med afviklingen af dette studie

• Claus Meyer & medarbejdere for design af testmåltidet, der blev serveret som brunch

• Unilever for finansiering af min PhD

Institut for Human Ernæring, Frederiksberg CampusDias 24