CARMEN-studiet

###vp35777-1###
###vp35777-2###
###vp35777-3###

###vp35777-5###

Introduktion: Formålet var at undersøge langtidseffekten på kropsvægt og blodlipider af en ad libitum, fedtfattig, kulhydratrig kost med overvejende hhv. simple eller komplekse kulhydrater.

Materiale og metoder: Seksmåneders kontrolleret, randomiseret multicenterforsøg med deltagelse af fem europæiske centre. I alt 398 moderat overvægtige personer (BMI: 30,4 0,1 kg/m 2 , gennemsnit SEM) blev randomiserede til fire grupper: en kostkontrolgruppe med normalt fedtindtag, en gruppe på fedtfattig kost med en øget mængde simple kulhydrater, en gruppe på fedtfattig kost med en øget mængde komplekse kulhydrater og en sæsonkontrolgruppe.

Resultater: Efter seks måneder sås et fald i kropsvægten på gennemsnitligt 1,7 kg (p<0,05) per person i den simple og 2,6 kg (p<0,001) i den komplekse kulhydratgruppe i forhold til kostkontrolgruppen. Sæsonkontrolgrup_pen ændrede ikke vægt. Fedtmassen reduceredes med gennemsnitligt 1,9 kg (p<0,05) per person og 2,4 kg (p<0,001) i henholdsvis den simple og den komplekse kulhydratgruppe i forhold til kostkontrolgruppen. Der var ingen signifikante ændringer eller gruppeforskelle i fasteblodprøver (lipider, glukose, insulin og leptin).

Diskussion: Resultaterne viser, at overvægtige med fordel kan erstatte kostens fedt med kulhydrater (simple eller komplekse) med henblik på vægtregulering. Der var ingen uheldige effekter på blodlipiderne, modsat hvad man tidligere har antaget. Resultaterne understreger vigtigheden af kostomlægning til en fedtfattig, kulhydratrig kost til behandling af overvægt og dens følgesygdomme.

WHO har for nylig konkluderet, at en fedtrig, energitæt kost samt stillesiddende livsførelse er hovedårsagerne til den eksisterende, voldsomme fedmeepidemi (1). Hjerte-kar-sygdomme samt den nærmest epidemiske udvikling af aldersdiabetes hænger tæt sammen med fedme. Sygdommenes udbrud vil således i stor udstrækning kunne forhindres eller forsinkes, hvis man kan behandle og forebygge overvægt.

Visse ernæringsforskere er dog ikke enige i, at den rekommanderede fedtfattige, kulhydrat- og stivelsesholdige kost er den optimale til forebyggelse og behandling af overvægt, diabetes og hjerte-kar-sygdomme. Således skulle denne kost ifølge kritikerne ikke have nogen større effekt på kropsvægten, men derimod give øget risiko for hjerte-kar-sygdomme pga. en stigning i triacylglycerol og et fald i HDL-kolesterol i blodet (2, 3). Kosten burde derfor indeholde mindre kulhydrat og mere fedt - især monoumættet fedt. De tilgrundliggende interventionsstudier har imidlertid alle været udført isokalorisk under energibalance, dvs. med fikseret energimængde og kropsvægt. Dette imiterer således ikke, hvad der normalt ville ske i det virkelige liv. Til yderligere underbygning af påstanden nævnes hyppigt det såkaldte fedtparadoks, som betegner det fænomen, at en øget andel af befolkningen bliver overvægtige, samtidig med at de tilsyneladende har en lavere indtagelse af fedt. Disse data er imidlertid oftest baseret på folks selvrapporterede vægt og fedtindtagelse, og det er derfor sandsynligt, at der er tale om underrapportering af begge dele, især blandt de overvægtige (4). Yderligere viser salgsstatistikkerne i de fleste tilfælde ikke et tilsvarende fald i fedtsalget som det, der fremgår af de epidemiologiske studier.

Det diskuteres også stadig, om typen ud over mængden af kulhydrater har betydning for helbredet. Især de simple kulhydrater sukrose og fruktose har været i fokus. Større befolkningsundersøgelser har dog vist, at sukkerindtagelsen stiger, når fedtindtagelsen falder (5, 6). Dette er betegnet som the fat-sugar seesaw eller fedt-sukker-vippen. Samtidig er det vist, at overvægtige spiser mindst sukker, mens slanke spiser mest sukker (7). Disse undersøgelser er imidlertid også epidemiologiske og baseret på selvrapportering. Til dato er der ikke udført kontrollerede kostforsøg med ad libitum-indtagelse af en sukkerrig kost over lang tid.

Formålet med CARMEN (CArbohydrate Ratio Management in European National diets)-forsøget var derfor at belyse effekten på overvægtige personers kropsvægt og blodlipider af en kulhydratrig kost med højt indhold af enten simple (sukre) eller komplekse (stivelse) kulhydrater sammenlignet med en normal kost efter seks måneders ad libitum-indtagelse. Til forsøget anvendtes et tidligere valideret butikssystem (8) for at optimere overholdelsen af kosten og efterligne det virkelige liv mest muligt.

Materiale og metoder

Forsøgspersoner

Fem europæiske forskningscentre rekrutterede hver især 80 forsøgspersoner (40 mænd og 40 kvinder) ud fra kriterierne: alder 20-55 år, body mass index (BMI) mellem 26 og 35 kg/m2 , ingen endokrine, lever-, nyre- eller hæmatologiske sygdomme if. sygdomshistorie samt blod- og urinanalyser. Eksklusionskriterierne var alkoholindtagelse over 28 genstande/uge for mænd og 21 for kvinder, elite-idræt (>7 t/uge), diæt eller slankekur, vægttab på >5 kg i de foregående seks måneder, graviditet og amning. De etiske komiteer for hvert center godkendte forsøgsprotokollen og skriftlig samtykke blev opnået fra alle forsøgsdeltagerne.

Forsøgsdesign

Design og målinger er illustreret i Fig. 1 . Forsøget blev udført som et seksmåneders, kontrolleret, randomiseret multicenterinterventionsstudie. I hvert center randomiseredes forsøgspersonernerne først efter køn, alder og BMI til en sæsonkontrolgruppe (SÆSON, n=99) og en interventionsgruppe (n=299). Formålet med SÆSON var at kontrollere for sæsonvariationer i vægt, og ingen andre målinger blev udført på denne gruppe. Interventionsgruppen deltog først i en femugers indkøringsperiode for at blive vænnet til butikssystement (8). Efter indkøringsperioden og en måneds pause blev forsøgspersonerne stratificeret efter alder, køn og BMI, og tertil simple/komplekse kulhydrater samt fedtindhold i kosten (målt sidst i indkøringsperioden) til tre kostgrupper: en kostkontrolgruppe med normalt kulhydrat- og fedtindtag (KONTROL), en kostgruppe på fedtfattig kost med et øget indhold af simple kulhydrater (SIMPLE) og en kostgruppe på fedtfattig kost med et øget indhold af komplekse kulhydrater (KOMPLEKSE).

Forsøgskost og butik

Forsøgskosten blev udvalgt, så den afspejlede realistiske kosttyper indtaget under så normale forhold som muligt og med brug af gængse nationale fødevarer. Forsøgspersonerne kunne spise ad libitum, dvs. så meget de havde lyst til indtil behagelig mæthed inden for den givne kostsammensætning.

I hvert center blev der installeret et minimarked med 60-150 forskellige gratis fødevarer per kostgruppe. Under indkøringsperioden bestod forsøgskosten i butikken af et varieret udvalg af dagligvarer, ens for alle forsøgspersoner. Under interventionen fortsatte forsøgspersonerne i KONTROL med disse varer, mens forsøgspersonerne i SIMPLE og KOMPLEKSE kunne vælge en række forskellige fedtfattige produkter og produkter med henholdsvis højt og lavt indhold af simple (sukrose, fruktose, laktose) og komplekse (stivelse) kulhydrater. Målet i disse to grupper var på individuelt plan at sænke fedtindtagelsen med ti energiprocent (E%) og øge indtagelsen af enten simple eller komplekse kulhydrater med 10 E%. Ratioen mellem simple og komplekse kulhydrater skulle være 1,5 i SIMPLE og 0,5 i KOMPLEKSE. De individuelle kostmål blev beregnede ud fra personens habituelle kost og den nationale gennemsnitskost (6, 9).

Fødevarerne fra butikken skulle bidrage med mindst 70% af fedtindtagelsen og mindst 50% af kulhydratindtagelsen. Energiindtagelsen af fødevarer skulle ligge mellem 75% og 125% af det estimerede daglige energibehov (9, 10). Der blev udviklet et computerprogram, som via stregkoder på varerne sikrede, at forsøgspersonen fik den rette kostsammensætning. Visse produkter fandtes ikke i butikken (frisk frugt, friske grøntsager, frisk kød og fisk samt øl, vin og spiritus), og forsøgspersonerne købte disse i almindelige forretninger. Forsøgspersoner, som udeblev fra forsøget eller var syge i mere end to uger, blev ekskluderet. Ved ferie (maks. to uger) blev forsøgspersonerne instrueret i at forsætte deres respektive kosttype.

Total kostindtagelse (varer fra butikken+egne indkøb) blev registreret vha. 3- eller 7-dages vejede kostregistreringer. Energi- og makronæringsstofindtagelse blev beregnet vha. computerprogrammer med nationale levnedsmiddeltabeller (i Danmark, Dankost 2 og 2000) (11).

Målinger

Kropsvægt og -sammensætning blev målt med forsøgspersonerne fastende og letpåklædte. Fedtmasse (FM) og fedtfri masse (FFM) blev målt vha. enkeltfrekvens (50 kHz) bioelektrisk impedans. FFM blev beregnet ud fra lineære regressionsligninger (12) og FM som vægt minus FFM.

Veneblodprøver blev taget med forsøgspersonerne fastende. S-totalkolesterol, HDL-kolesterol og triacylglycerol blev målt ved enzymatiske metoder (13). LDL-kolesterol blev beregnet som beskrevet af Friedewald et al (14). Plasmakoncentrationen af glukose blev bestemt med enzymatisk assay på et automatiseret Cobas Bio centrifugalanalyseapparat ved 340 nm, ved hjælp af standardanalysekits (Roche Diagnostics, Hoffman-La Roche, Basel, Schweiz). Plasmakoncentrationen af insulin og leptin blev målt som tidligere beskrevet (15). Alle blodprøverne blev analyseret i Maastricht.

Statistisk analyse

Data blev logaritmeret, hvis de ikke fulgte en normalfordeling. Variansanalyse blev brugt til at teste for forskelle i ændringer fra indkøringsperioden mellem grupperne. Ved signifikans (p<0,05) benyttedes post hoc-test med Bonferroni-korrektion for parvise sammenligninger (uparrede t-test).

Resultater

Før forsøget og under indkøringsperioden var der et frafald på 26 personer. Igennem de seks måneders intervention var der et frafald på 54 personer (18,6%) i interventionsgrupperne og på 2 (2,4%) i SÆSON. I alt 316 personer gennemførte således forsøget (Tabel 1 ). De 56 personer, som ikke fuldførte forsøget, var signifikant yngre og havde et højere BMI end de andre. Der var ingen signifikante forskelle mellem de fire forsøgsgruppers indkøringsværdier. Manglende værdier fordelte sig ens i interventionsgrupperne og oversteg ikke fem inden for en gruppe.

Kostindtagelse

Der var ingen forskelle mellem grupperne før interventionen (Tabel 2 ). Under interventionen havde kulhydratgrupperne en kulhydratindtagelse på 51-56 E% (en stigning på 5-8 E%) og en fedtindtagelse på 25-28 E% (et fald på 8-10 E%). I KONTROL lå kulhydratindtagelsen på 46 E% og fedtindtagelsen på 36 E%. Indtagelse af mættet, monoumættet og polyumættet fedt var højere i KONTROL end i kulhydratgrupperne. I forhold til kulhydrattype var indtagelsen af mættet og polyumættet fedt lidt lavere i SIMPLE end i KOMPLEKSE. Proteinindtagelsen var lidt højere i kulhydratgrupperne end i KONTROL og højest i KOMPLEKSE. Energiindtagelsen faldt i KOMPLEKSE sammenlignet med de to andre kostgrupper. Energitætheden faldt i begge kulhydratgrupper i forhold til KONTROL, dog mest i KOMPLEKSE. Fiberindtagelsen var ens i de tre grupper. Kost fra butikken bidrog i alt med 64-68% af energiindtagelsen.

Kropsvægt, fedtmasse og fedtfri masse

Efter de seks måneder var kropsvægten faldet signifikant med gennemsnitligt 2,6 kg per person og FM med gennemsnitligt 2,4 kg per person på KOMPLEKSE og med henholdsvis 1,7 kg og 1,9 kg på SIMPLE i forhold til KONTROL (Fig. 2 ). Vægttabet var stabilt efter fire måneder. Der var ingen signifikante forskelle i tab af vægt eller FM mellem de to kulhydratgrupper. FFM ændredes ikke signifikant i nogen af grupperne. Der var heller ingen ændring i kropsvægt i SÆSON.

Blodlipider, glukose, insulin og leptin

Der var ingen signifikante ændringer eller gruppeforskelle i fastekoncentrationen af lipider, glukose, insulin og leptin efter de seks måneder (Fig. 3 og Fig. 4 ).

Diskussion

Hovedfundet i denne store, randomiserede undersøgelse bekræfter resultaterne fra en række tidligere forsøg, som har vist, at ad libitum-indtagelse af den rekommanderede kost med lavt fedtindhold (<30 E%) og højt indhold af komplekse kulhydrater giver en spontant nedsat energiindtagelse og et moderat vægttab hos slanke, overvægtige eller fedmedisponerede personer (16-18). Vægttabet her var ganske vist kun på et par kilo, men det skal ses i lyset af, at maden blev udleveret gratis, og at personerne kunne spise ad libitum, dvs. så meget de havde lyst og appetit til. Det var således muligt for dem at spise sig mætte hver dag i seks måneder og stadigvæk tabe sig. I KONTROL sås derimod en svag stigning i vægten, hvilket passer til teorierne om, at en federe kost, svarende til gennemsnitsdanskerens, giver vægtøgning over tid. Den anbefalede, kulhydratrige kost kan således modvirke denne vægtøgning og endog reducere vægten og fedtmassen hos overvægtige. Dette hænger nok især sammen med en øget mæthedsfølelse pga. nedsat energitæthed, øget volumen og forsinket mavetømming samt en generelt større mæthedsfølelse af kulhydrater end af fedt (17, 19). En øgning i forbrændingen kunne også tænkes, om end dette ikke kunne underbygges af resultaterne fra en mindre, dansk gruppe i forsøget (9).

Dernæst så vi som noget nyt, at en fedtreduceret kost med e t højt indhold af simple kulhydrater (i alt 30 E%) også havde en gunstig effekt på kropsvægt og fedtmasse. Dette bekræfter således den omvendte sammenhæng mellem sukker og fedme, der er fundet i epidemiologiske studier (7).

Et tredje, mindst lige så vigtigt, fund var, modsat tidligere forudsigelser, den udeblevne negative effekt af de kulhydratrige kosttyper på blodlipiderne, især triacylglycerol og HDL-kolesterol (2, 3). Dette resultat underbygges af en større metaanalyse af fedtreducerede kosttyper (<30 E% fedt og <10 E% mættet fedt), som viste, at der var en klar gunstig effekt af denne kost på blodlipider, sandsynligvis medieret af en reduktion i kropsvægten (20).

Der var måske lidt overraskende ingen forskelle i fasteleptin efter kostinterventionen. Leptin er normalt positivt korreleret med både ændringer i energiindtagelse og kropsvægt/fedtmasse, og et mindre fald var således forventet på de kulhydratrige kosttyper. Leptin er dog også set at stige efter to ugers ad libitum-indtagelse af en sukroserig kost (21). Det er muligt, at ændringerne i kost og vægt her var for beskedne til at påvirke leptin. Tilsvarende sås ingen effekt på glukose og insulin. Det er også muligt, at adaptation efter de seks måneder har nivelleret en tidligere kostinduceret forskel i blodparametrene.

Resultaterne fra nærværende forsøg er overbevisende, fordi forsøget blev udført med så mange forsøgspersoner i et ad libitum-design med høj kostkontrol og over ganske lang tid. En mangel ved forsøget var dog, at vi ikke tog postprandiale blodprøver, da de ville have givet et mere detaljeret og måske anderledes billede af blodparametrene end fasteprøverne (21, 22).

Konklusion

En kulhydratrig, fedtfattig kost gav en spontant nedsat energiindtagelse og et moderat tab af vægt og fedtmasse ved seks måneders ad libitum-indtagelse hos overvægtige, raske personer. Samtidigt sås ingen uheldige effekter på blodlipiderne. Der var ingen forskel på, om kulhydraterne var overvejende simple (sukkerrige) eller komplekse (stivelsesrige).

Anne Raben, Forskningsinstitut for Human Ernæring, Levnedsmiddelcentret, Den Kgl. Veterinær- og Landbohøjskole, Rolighedsvej 30, DK-1958 Frederiksberg C. E-mail: ar@kvl.dk.

Antaget den 7. august 2001.

Den Kgl. Veterinær- og Landbohøjskole, Frederiksberg, Forskningsinstitut for Human Ernæring, Levnedsmiddelcentret,

Maastricht University, Nutrition and Toxicology Research Institute Maastricht (NUTRIM), Maastricht, Holland,

MRC Dunn Clinical Nutrition Centre, Cambridge, England,

German Institute of Human Nutrition, Potsdam, Tyskland, og

University Hospital Germans Trias i Pujol, The Eating Disorders Unit, Badalona, Spanien.

This article is based on a study first reported in the International Journal of Obesity 2000; 24: 1310-8.

Alle forsøgspersonerne samt det tekniske personale og studerende takkes for deres helhjertede medvirken til projektets gennemførelse.

Økonomisk støtte blev givet fra EU-FAIR programmet PL95-0809 og de europæiske sukkerindustrier. Følgende gav fødevarer til forsøget: A/S Hatting Bageri, Coca-Cola Danmark A/S, Daloon A/S, Danisco Foods, Danisco Sugar, Danish Crown, Danish Prime Food Company, Delimo A/S, Flensted A/S, Haribo Lakrids A/S, Havnemøllerne A/S, Kelsen A/S, Malaco A/S, Master Foods A/S, Mayo A/S, Nordisk Kellogg's A/S, Pingvin Lakrids/Galle & Jessen A/S, Rynkeby Foods A/S, Schulstad Brød A/S, Stryhn's Leverpostej ApS, Van den Bergh Foods A/S, Vestjyske Slagterier AmbA, Campina Melkunie, De Ruyter, Dolmio, General Biscuit, Danone, Hak, Hansa, Heinz, Honig, Jonker fris, Mars, Minute Maid, Nestlé, Red Band Venco, Unilever og Zentis.

Litteratur

1. World Health Organisation. Obesity: preventing and managing the global epidemic. Geneva: WHO, 1998.
2. Katan MB, Grundy SM, Willett WC. Beyond low-fat diets. NEJM 1997; 337: 563-6.
3. Willett WC. Is dietary fat a major determinant of body fat? Am J Clin Nutr 1998; 67 (suppl 3): 556S-562S.
4. Schoeller DA. How accurate is self-reported dietary intake? Nutr Rev 1990; 48: 373-9.
5. Hill JO, Prentice AM. Sugar and body weight regulation. Am J Clin Nutr 1995; 62 (suppl 1): 264S-274S.
6. Andersen NL, Fagt S, Groth MV, Hartkopp HB, Møller A, Ovesen L, Warming DL. Danish Dietary habits 1995. Main results. National Food Agency of Denmark. Publication no. 235. Søborg: Quickly Tryk A/S 1996.
7. Bolton-Smith C, Woodward M. Dietary composition and fat sugar ratios in relation to obesity. Int J Obes Relat Metab Disord 1994; 18: 820-8.
8. Skov A, Toubro S, Raben A, Astrup A. A method to achieve control of dietary macronutrient composition in ad libitum diets consumed by free-living subjects. Eur J Clin Nutr 1997; 51: 667-72.
9. Vasilaras TH, Raben A, Astrup AV. Twenty-four hour energy expenditure and substrate oxidation before and after 6 months' ad libitum intake of a diet rich in simple or complex carbohydrates or a habitual diet. Int J Obes Relat Metab Disord 2001; 25: 954-65.
10. Saris WHM, Astrup A, Prentice AM, Zunft HJF, Formiguera X, Verboeket-van de Venne WPHG et al. Randomized controlled trial of changes in dietary carbohydrate/fat ratio and simple vs complex carbohydrates on body weight and blood lipids: the CARMEN study. Int J Obes Relat Metab Disord 2000; 24: 1310-8.
11. Møller A. Danish Food Tables (Levnedsmiddeltabeller). Søborg: Levnedsmiddelstyrelsen, 1989.
12. Lukaski HC, Bolonchuk WW, Hall CB, Siders WA. Validation of tetrapolar bioelectrical impedance method to assess human body composition. J Appl Physiol 1986; 60: 1327-32.
13. Temme EHM, Mensink RP, Hornstra G. Effects of medium chain fatty acids (MCFA), myristic acid, and oleic acid on serum lipoproteins in healthy subjects. J Lip Res 1997; 38: 1746-54.
14. Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation o