Effects of short-term pistachio consumption before and throughout recovery from an intense exercise bout on cardiometabolic markers
ABSTRACT
Although pistachios have been shown to improve cardiometabolic biomarkers in diseased and at-risk populations, less research has been conducted on young, healthy individuals. Furthermore, some but not all research indicates that exercise acutely improves cardiometabolic markers; however, it remains unclear as to why outcomes vary among studies. This research evaluated secondary aims of a study designed to assess the impacts of pistachios on recovery from vigorous eccentrically-biased exercise. Here we examined the short-term (two weeks) effects of two different doses (1.5 oz/d and 3.0 oz/d) of pistachios and a water-only control on the biomarkers of metabolic health in young adult men. This was followed by daily blood collection for three consecutive days after a 40-min downhill run. Twenty-seven participants completed each of three conditions in a counterbalanced randomized order. Plasma biomarkers (lipid profile, glucose, and insulin) were measured at the end of each 2-week feeding period immediately before the exercise bout and again 24, 48, and 72 h thereafter. Two weeks of pistachio consumption failed to elicit changes in any biomarker (p < .05).. Exercise reduced LDL cholesterol at the end of the recovery period; however, positive effects were limited to when subjects were consuming the higher dose of pistachios. Follow up t-tests revealed significant reductions in LDL-C in the high dose group at 72-H compared to that at 0-H (8.2 ± 19.4; p < .04), 24-H (8.0 ± 18.6; p < .04), and 48-H (9.3 ± 15.8; p < .005) post exercise within the same trial. Overall, in healthy young men with normal blood lipid and glucose metabolism, little effect of either pistachios or intense exercise on cardiometabolic risk indicators was detected. More research is needed to determine the influence of usual diet consumption on outcomes following an acute exercise bout.
1. Introduction
Cardiovascular disease (CVD) remains one of the leading causes of death around the world, accounting for 32% of total deaths in 2021 [1]. This group of disorders is characterized by obstructions of blood vessels of the heart leading to impairments in blood circulation. Risk factors for the development of CVD include elevated blood glucose, dyslipidemia, hypertension, and overweight/obesity [1]. The Mediterranean diet, as characterized by high intake of nuts and seeds, has been shown to reduce the incidence of CVD events [2]. Nut intake has also been associated with improved risk factors for CVD development, as evidenced by improvements in blood glucose [3], lipid profile [4], blood pressure [5] and body weight [6,7]. Although less commonly studied, research suggests that pistachios provide similar benefits than those experienced from consumption of other nuts [4]. Metabolic syndrome (MetS) affects more than 30% of the US population [8]. MetS, which is strongly associated with the development of CVD and Type 2 Diabetes, refers to a set cluster of symptoms metabolic disorders strongly associated with the development of CVD and Type 2 Diabetes, including abdominal obesity, elevated blood glucose, dyslipidemia, and hypertension [9]. While some incidences of MetS are acquired genetically, most cases are likely a result of chronically high energy intake [9]. Insulin resistance and chronic inflammation (induced by obesity) appear to be the main stressors in the progression of MetS to CVD [9]. The Mediterranean diet, which has demonstrated success in improving CVD outcomes, has also been studied as a potential therapeutic diet for MetS [10]. In obese women, 2 months of Mediterranean diet consumption was shown to improve body composition and metabolic profile [10]. Furthermore, the Mediterranean diet supplemented with nuts was able to reverse MetS more than that of a low-fat diet in participants at high risk for CVD [10]. Pistachios alone have shown promise in improving MetS symptoms as well. In a meta-analysis by Baghery, pistachio consumption was shown to reduce systolic blood pressure, triglycerides, fasting blood glucose, and increased HDL-C [11]. These positive results warrant further investigation of pistachio consumption on metabolic profiles. Pistachios are rich in protein, fiber, unsaturated fat, and micronutrients. Notably, they provide approximately 6 g of protein and 3 g of fiber in a one-ounce serving. Pistachios also contain high amounts of vitamin K, potassium, magnesium, γ-tocopherol, and phytochemicals [12]. The unique makeup of these nuts provide a satiating, low GI snack that has been associated with greater weight loss than an isocaloric, refined CHO snack [13]. Pistachios also are a source of plant sterols, which may contribute to lowered cholesterol in the blood [14]. Sterols compete with cholesterol for absorption in the intestinal lumen, and therefore decrease cholesterol uptake [15]. The systemic result is increased cholesterol synthesis by the body, which decreases circulating low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) levels through upregulation of the LDL receptor [16]. The acute effects of aerobic exercise have been widely studied, but the effects on blood lipids are unclear. Exercise of as little as 15 min has been shown to increase HDL-C levels 10.8% in black female smokers, but these values returned to baseline within 10 min of exercise [17]. Gordon et al. [18] examined the effects of longer periods of exercise in moderately trained females (running at 75% VO2 max until 800 kcal was expended) and observed increases in HDL-C only at 48 h post exercise. In normolipidemic men, no differences were found for TC, TG, or LDL-C after 30 or 45 min of intense exercise. However, HDL-C was significantly higher at 24 h after 45 min of exercise than after 30 min of exercise [19]. Another study by Gordon et al. [20] indicates that exercise intensity may play a role in HDL-C changes. No changes in HDL-C were observed following exercise at 60% VO2 max; however, an increase in HDL-C was observed at 24 h after exercise at an intensity of 75% VO2 max. Although the acute effects of exercise show promise to positively affect blood lipids, specifically HDL-C, outcomes vary significantly between studies. Therefore it is important to understand the factors that may influence the differences in outcomes. Previous studies have displayed pistachios’ ability to improve lipids, glucose, and insulin levels in diseased populations [16,21,22]. However, little research has been done in demonstrating the effects these nuts have on healthy, athletic populations, or in conjunction with exercise. This study was designed to examine the effects of a randomized, two-week crossover study providing two different doses of pistachios on the biomarkers of metabolic health in healthy young adult men. It was hypothesized that two weeks of pistachio consumption would improve biomarkers in a dose-dependent manner, and lead to improvements in total cholesterol (TC), high density lipoprotein cholesterol (HDL-C), low density lipoprotein cholesterol (LDL-C), triglycerides (TG), glucose, insulin, and insulin sensitivity.
2. Methods
This randomized, crossover study was a part of a larger, multi-center study including both a North American arm, which took place at San Diego State University, and a European arm, which took place at the University of Stirling, Scotland. Identical methods were used between both arms of the study wherever possible. The North American arm was approved by the San Diego State University Institutional Review Board (Approval #HS-2018-0114). Participants were recruited from San Diego State University and surrounding areas. Forty male subjects were recruited and enrolled. However, due to dropouts and COVID-19 related lockdowns, only 27 of these men completed all aspects of the study. Inclusion criteria required participants to be 18–25 years old, to be moderately active (exercise at least 5 h per week), and to actively participate in sport. They were excluded if they were smokers, or if they had taken any medications or dietary supplements known to impact inflammation or antioxidant status within 1 month of study enrollment. Prior to initiation of their experimental trials, each participant completed a graded exercise test on a Lode Valiant Sport treadmill to determine their maximal oxygen consumption (VO2 peak). Participants were also familiarized with test protocols to minimize learning effects in subsequent trials. The study consisted of 3 experimental trials, each separated by at least 3 weeks. Each trial consisted of a 40-min, moderately paced downhill run (65–70% VO2 peak, − 10% grade), which took place after 2 weeks (14 days) of daily test food consumption. The test foods consisted of water (control), 1.5 oz/d shelled pistachios (low dose), and 3.0 oz/ d shelled pistachios (high dose). Reminders were sent out bi-weekly via text to ensure compliance, and any remaining pistachios were returned to researchers on the day of the downhill run. Twenty-four hour food recalls were completed prior to exercise, and at 24, 48, and 72 h post exercise and analyzed via FoodProcessor (Version 11.9.13, ESHA Research, Salem, United States). These records were given back to participants, and they were asked to follow a similar diet for each downhill run and follow up day. A fasted blood draw was completed the morning of each test day. Plasma was analyzed via colorimetric kits for total cholesterol (TC), triglycerides (TG), HDL-C, and glucose (EKF Diagnostics, Boerne, TX). LDL-C was calculated using the Friedewald equation [23]. Insulin was determined using an ELISA assay (Alpco, Salem, New Hampshire), and insulin sensitivity was calculated using the QUICKIE method [24].
2.1. Statistical analysis
Data were analyzed using IBM SPSS Statistics 28. The assumptions of normality and homogeneity were assessed prior to analysis, and outliers were removed from the dataset if they fell further than 3.3 times the standard deviation from the mean. A 3 (trial) x 4 (time) repeated measures analysis of variance was utilized to analyze differences within and between trials. Paired T-tests were used to further investigate where specific differences occurred. A p value ≤ .05 was considered statistically significant.
3. Results
Key participant demographics are summarized in Table 1. For the low dose trial (1.5 oz pistachios), 17 participants consumed 100% of test foods. Average consumption within the two-week period was 96%. For the high dose trial (3.0 oz pistachios), 18 participants consumed 100% of test foods. Average consumption for this trial was 95%. Dietary intake was assessed to determine changes in nutrient consumption based on trial assignment. Table 2 displays the average daily intake based on the four 24-h recalls completed for each trial. As expected, consumption of either dose of pistachios led to increased daily kcal, protein, and fat intake. Consumption of the high dose of pistachios also caused increased daily fiber intake. A significant main effect of time was found for LDL-C levels (p < .02). Follow up t-tests revealed significant reductions in LDL-C in the high dose group at 72-H compared to that at 0-H (p < .04), 24-H (p < .04), and 48-H (p < .005) post exercise within the same trial. No differences were found between trials or within the control or low dose trials. No main effects were observed for the other biochemical measurements.
4. Discussion
In addition to being a healthy, nutrient rich snack, pistachios may enhance the beneficial effects of exercise on blood lipids. Our results suggest that acute exercise in conjunction with consumption of 3.0 oz of pistachios per day suppressed LDL-C levels 72-H after exercise. No significant impact of exercise or either dose of pistachios were detected for TC, TG, HDL-C, glucose, insulin or insulin sensitivity throughout the 72- H recovery period. Based on prior literature, acute exercise has usually not been shown to influence LDL-C, TG, or TC in a similar population [19]. However, diet prior to and after exercise was not controlled, and may play a significant role in post exercise lipid metabolism. Our study suggests that consumption of 3.0 oz/d pistachios amplified the effects of exercise and led to improvements in LDL-C 72-H post exercise. Although the mechanism of action is unclear, it is possible that the unique nutrients found in pistachios led to positive improvements in metabolism and allowed exercise to exhibit its full potential benefits. Future research is needed to determine if other nuts have similar effects on blood lipids in conjunction with exercise. Previous research provides compelling evidence of the beneficial effects of pistachios on metabolic biomarkers in diseased populations. Sabate et al. [4] reviewed the literature and concluded that nuts tend to promote improvements in blood cholesterol. These studies generally included overweight or metabolically impaired participants, indicating they were likely to have irregular baseline values for these markers. Statins, a popular cholesterol lowering medication, have been shown to take at least 2–3 months to produce improvements in cholesterol levels [20]. Due to the short intervention time of this study, it is feasible that pistachios were able to produce minimal improvements to cholesterol levels that could potentially be amplified over a longer study period. Furthermore, evaluating the effects of pistachios on a young, healthy population likely impaired our ability to determine beneficial effects. Since our population already had normal levels of TC, TG, HDL-C, and LDL-C, it is unlikely that dramatic improvements would occur. However, the moderate reduction in LDL-C observed at 72-H post exercise in the high dose group indicates that improvements are possible, even in this healthy population. Future studies implementing longer trial periods will help to solidify these findings. Similarly, daily nut consumption has been shown to reduce fasting glucose and insulin levels in diabetic populations [3]. Blood glucose is one of the most tightly regulated systems in the human body, and fasted blood levels are maintained between 70 and 100 mg/dL in healthy individuals. Our participants were healthy non-diabetics, and all fasted glucose levels remained within these limits. Based on our measurements, it does not appear that pistachio consumption influenced glucose or insulin; however, a reduction in fasting glucose from the already healthy levels was not expected. It is possible that pistachio consumption may have led to benefits in glucose metabolism that were not detectable in our study, such as reduced spikes in postprandial glucose. The gold standard of measurement of average blood glucose is HBA1C, which measures the amount of glucose that is attached to hemoglobin. Unfortunately, since changes to HBA1C take up to 3 months to detect, these changes were not observable in our study. Future long-term studies will be able to better highlight these changes in glucose metabolism in healthy or unhealthy populations. The results of this study are limited to young, moderately trained male athletes, so caution should be implemented when generalizing results. Future studies are necessary to examine the effects of pistachio consumption and exercise on a sample inclusive of females, older individuals, and less active individuals. Furthermore, our limited sample size may compromise our ability to see true differences between conditions. Had our study not been negatively impacted by the COVID pandemic, more participants likely would have been able to complete the study, which would have increased the statistical power of our results. Upcoming studies with larger sample sizes should be completed to confirm our findings and to add to the growing body of research in this field. Overall, consumption of 3.0 oz/d pistachios was able to enhance the acute effects of exercise, and led to improvements in LDL-C levels 72-H after exercise. Our results suggest that pistachio consumption may improve the acute beneficial effects of exercise, although further studies are needed to support these findings.
اثرات مصرف کوتاه مدت پسته قبل و سرتاسر ریکاوری پس از یک مسابقه ورزشی
شدید بر روی نشانگرهای متابولیک قلب
خلاصه
اگرچه نشان داده شده است که پسته نشانگرهای زیستی متابولیک قلبی را در جمعیت های بیمار و در معرض خطر بهبود می بخشد، تحقیقات کمتری بر روی افراد جوان و سالم انجام شده است. علاوه بر این، برخی از تحقیقات نشان میدهند که ورزش به طور حاد نشانگرهای متابولیک قلبی را بهبود میبخشد. با این حال، مشخص نیست که چرا نتایج در بین مطالعات متفاوت است. این تحقیق اهداف ثانویه یک مطالعه طراحی شده برای ارزیابی اثرات پسته بر ریکاوری پس از ورزش شدید غیرعادی را مورد ارزیابی قرار داد. در اینجا ما اثرات کوتاهمدت (دو هفته) دو دوز مختلف (1.5 اونس در روز و 3.0 اونس در روز) پسته و کنترل فقط آب را بر روی نشانگرهای زیستی سلامت متابولیک در مردان بالغ جوان بررسی کردیم. پس از 40 دقیقه دویدن در سراشیبی، برای سه روز متوالی خونگیری روزانه انجام شد. 27 شرکت کننده هر یک از سه شرط را به ترتیب تصادفی متوازن تکمیل کردند. بیومارکرهای پلاسما (پروفایل لیپیدی، گلوکز و انسولین) در پایان هر دوره تغذیه 2 هفته ای بلافاصله قبل از تمرین و دوباره 24، 48 و 72 ساعت پس از آن اندازه گیری شد. دو هفته مصرف پسته نتوانست تغییراتی را در هیچ نشانگر زیستی ایجاد کند (05/0p<). ورزش باعث کاهش کلسترول LDL در پایان دوره نقاهت شد. با این حال، اثرات مثبت محدود به زمانی بود که آزمودنی ها دوز بالاتری از پسته مصرف می کردند. آزمایشهای t پیگیری، کاهش قابلتوجهی در LDL-C را در گروه دوز بالا در 72-H در مقایسه با 0-H (8.2 ± 19.4؛ p <.04، 24-H (8.0 ± 18.6؛ p < نشان داد. 04)، و 48-H (9.3 ± 15.8؛ p <.005) پس از تمرین در همان کارآزمایی. به طور کلی، در مردان جوان سالم با متابولیسم چربی و گلوکز خون طبیعی، تأثیر کمی پسته یا ورزش شدید بر شاخصهای خطر متابولیک قلبی مشاهده شد. تحقیقات بیشتری برای تعیین تأثیر مصرف معمول رژیم غذایی بر نتایج پس از یک مسابقه ورزشی حاد مورد نیاز است.
1. معرفی
بیماری قلبی عروقی (CVD) یکی از علل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان است و 32 درصد از کل مرگ و میرها در سال 2021 را تشکیل می دهد [1]. این گروه از اختلالات با انسداد رگ های خونی قلب که منجر به اختلال در گردش خون می شود مشخص می شود. عوامل خطر برای ایجاد CVD عبارتند از: قند خون بالا، دیس لیپیدمی، فشار خون بالا و اضافه وزن/چاقی [1]. رژیم غذایی مدیترانه ای که با مصرف بالای مغزها و دانه ها مشخص می شود، نشان داده است که بروز حوادث CVD را کاهش می دهد [2]. مصرف آجیل همچنین با بهبود عوامل خطر برای ایجاد CVD مرتبط است، همانطور که با بهبود قند خون [3]، پروفایل لیپید [4]، فشار خون [5] و وزن بدن [6،7] مشهود است. اگر چه کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است، تحقیقات نشان می دهد که پسته مزایای مشابهی نسبت به مصرف سایر آجیل ها دارد [4]. سندرم متابولیک (MetS) بیش از 30 درصد از جمعیت ایالات متحده را تحت تأثیر قرار می دهد [8]. MetS که به شدت با ایجاد CVD و دیابت نوع 2 مرتبط است، به مجموعه ای از علائم اختلالات متابولیکی اشاره دارد که به شدت با ایجاد CVD و دیابت نوع 2 مرتبط است، از جمله چاقی شکمی، افزایش قند خون، دیس لیپیدمی و فشار خون. 9]. در حالی که برخی از موارد متابولیک به صورت ژنتیکی به دست میآیند، اکثر موارد احتمالاً نتیجه دریافت انرژی مزمن زیاد است [9]. به نظر می رسد مقاومت به انسولین و التهاب مزمن (ناشی از چاقی) از عوامل استرس زا اصلی در پیشرفت MetS به CVD هستند [9]. رژیم غذایی مدیترانه ای، که موفقیتی در بهبود پیامدهای CVD نشان داده است، همچنین به عنوان یک رژیم درمانی بالقوه برای MetS مورد مطالعه قرار گرفته است [10]. در زنان چاق، مصرف 2 ماهه رژیم غذایی مدیترانه ای برای بهبود ترکیب بدن و مشخصات متابولیک نشان داده شد [10]. علاوه بر این، رژیم غذایی مدیترانهای همراه با آجیل قادر به معکوس کردن MetS بیشتر از رژیم کمچرب در شرکتکنندگانی بود که در معرض خطر بالای CVD بودند [10]. پسته به تنهایی در بهبود علائم سندرم متابولیک نیز موثر بوده است. در یک متاآنالیز توسط باقری، مصرف پسته باعث کاهش فشار خون سیستولیک، تری گلیسیرید، گلوکز خون ناشتا و افزایش HDL-C شد [11]. این نتایج مثبت مستلزم بررسی بیشتر مصرف پسته بر روی پروفایل های متابولیک است. پسته سرشار از پروتئین، فیبر، چربی غیراشباع و ریز مغذیها است. قابل ذکر است، آنها تقریباً 6 گرم پروتئین و 3 گرم فیبر در یک وعده یک اونس فراهم می کنند. پسته همچنین حاوی مقادیر زیادی ویتامین K، پتاسیم، منیزیم، γ-توکوفرول و مواد شیمیایی گیاهی است [12]. آرایش منحصر به فرد این آجیل یک میان وعده سیر کننده و با GI پایین را فراهم می کند که با کاهش وزن بیشتری نسبت به یک میان وعده CHO تصفیه شده و هم کالری همراه است [13]. پسته همچنین منبعی از استرول های گیاهی است که ممکن است به کاهش کلسترول خون کمک کند [14]. استرول ها برای جذب در مجرای روده با کلسترول رقابت می کنند و بنابراین جذب کلسترول را کاهش می دهند [15]. نتیجه سیستمیک افزایش سنتز کلسترول توسط بدن است که باعث کاهش سطح کلسترول لیپوپروتئین با چگالی کم (LDL-C) در گردش از طریق تنظیم دخیل در گیرنده LDL می شود [16]. اثرات حاد ورزش هوازی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است، اما اثرات آن بر چربی های خون نامشخص است. نشان داده شده است که ورزش به مدت 15 دقیقه سطح HDL-C را 10.8 درصد در زنان سیگاری سیاه پوست افزایش می دهد، اما این مقادیر در عرض 10 دقیقه پس از ورزش به حالت اولیه بازگشتند [17]. گوردون و همکاران [18] اثرات دورههای طولانیتر ورزش را در زنان با تمرین متوسط (دویدن با حداکثر 75% VO2 تا زمانی که 800 کیلوکالری مصرف کرد) را بررسی کرد و افزایش HDL-C را تنها در 48 ساعت پس از تمرین مشاهده کرد. در مردان نرمولیپیدمیک، هیچ تفاوتی برای TC، TG، یا LDL-C پس از 30 یا 45 دقیقه ورزش شدید مشاهده نشد. با این حال، HDL-C در 24 ساعت بعد از 45 دقیقه ورزش به طور قابل توجهی بالاتر از بعد از 30 دقیقه ورزش بود [19]. مطالعه دیگری توسط گوردون و همکاران. [20] نشان می دهد که شدت ورزش ممکن است در تغییرات HDL-C نقش داشته باشد. هیچ تغییری در HDL-C پس از تمرین در حداکثر 60% VO2 مشاهده نشد. با این حال، افزایش HDL-C در 24 ساعت پس از ورزش با شدت 75٪ VO2 max مشاهده شد. اگرچه اثرات حاد ورزش نشان می دهد که تأثیر مثبتی بر لیپیدهای خون، به ویژه HDL-C دارد، نتایج به طور قابل توجهی بین مطالعات متفاوت است. بنابراین درک عواملی که ممکن است بر تفاوت در نتایج تأثیر بگذارد، مهم است. مطالعات قبلی توانایی پسته را در بهبود سطوح لیپید، گلوکز و انسولین در جمعیت های بیمار نشان داده است [16،21،22]. با این حال، تحقیقات کمی در مورد نشان دادن تأثیرات این آجیل ها بر جمعیت های سالم، ورزشکار یا در ارتباط با ورزش انجام شده است. این مطالعه به منظور بررسی اثرات یک مطالعه متقاطع تصادفی دو هفته ای با ارائه دو دوز مختلف پسته بر بیومارکرهای سلامت متابولیک در مردان جوان سالم طراحی شد. فرض بر این بود که مصرف دو هفته پسته نشانگرهای زیستی را به صورت وابسته به دوز بهبود می بخشد و منجر به بهبود کلسترول تام (TC)، کلسترول لیپوپروتئین با چگالی بالا (HDL-C)، کلسترول لیپوپروتئین با چگالی کم (LDL-C) می شود. تری گلیسیرید (TG)، گلوکز، انسولین و حساسیت به انسولین.
2. روش ها
این مطالعه تصادفی متقاطع بخشی از یک مطالعه بزرگتر و چند مرکزی بود که شامل یک بازوی آمریکای شمالی، که در دانشگاه ایالتی سن دیگو و یک بازوی اروپایی، که در دانشگاه استرلینگ، اسکاتلند انجام شد، بود. تا جایی که امکان داشت از روش های یکسانی بین هر دو بازوی مطالعه استفاده شد. بازوی آمریکای شمالی توسط هیئت بازبینی نهادی دانشگاه ایالتی سن دیگو (تصویب #HS-2018-0114) تایید شد. شرکت کنندگان از دانشگاه ایالتی سن دیگو و مناطق اطراف آن استخدام شدند. چهل آزمودنی مرد انتخاب و ثبت نام شدند. با این حال، به دلیل ترک تحصیل و قرنطینه های مرتبط با COVID-19، تنها 27 نفر از این مردان تمام جنبه های مطالعه را تکمیل کردند. معیارهای ورود شرکت کنندگان را ملزم می کرد که 18 تا 25 سال سن داشته باشند، فعالیت متوسطی داشته باشند (حداقل 5 ساعت در هفته ورزش کنند)، و به طور فعال در ورزش شرکت کنند. اگر آنها سیگاری بودند، یا اگر داروها یا مکملهای غذایی که بر التهاب یا وضعیت آنتیاکسیدانی تأثیر میگذارد، ظرف 1 ماه پس از ثبتنام در مطالعه مصرف کرده بودند، از مطالعه حذف شدند. قبل از شروع کارآزماییهای تجربی، هر شرکتکننده یک تست ورزشی درجهبندیشده را روی تردمیل Lode Valiant Sport انجام داد تا حداکثر مصرف اکسیژن (پیک VO2) خود را تعیین کند. شرکتکنندگان همچنین با پروتکلهای آزمون برای به حداقل رساندن اثرات یادگیری در آزمایشهای بعدی آشنا شدند. این مطالعه شامل 3 کارآزمایی تجربی بود که هر کدام حداقل 3 هفته از هم جدا شدند. هر آزمایش شامل یک دویدن در سراشیبی 40 دقیقهای با سرعت متوسط (65 تا 70 درصد اوج VO2، 10 درصد درجه) بود که پس از 2 هفته (14 روز) مصرف غذای آزمایشی روزانه انجام شد. غذاهای مورد آزمایش شامل آب (شاهد)، 1.5 اونس در روز پسته با پوست (دوز کم) و 3.0 اونس در روز پسته با پوست (دوز بالا) بود. یادآوریها هر دو هفته یکبار از طریق متن ارسال میشد تا از رعایت آن اطمینان حاصل شود و پستههای باقیمانده در روز سرازیری به محققان بازگردانده میشد. یادآوری 24 ساعته غذا قبل از ورزش، و در 24، 48 و 72 ساعت پس از ورزش کامل شد و از طریق FoodProcessor (نسخه 11.9.13، ESHA Research، Salem، ایالات متحده) تجزیه و تحلیل شد. این رکوردها به شرکت کنندگان بازگردانده شد و از آنها خواسته شد که رژیم غذایی مشابهی را برای هر دویدن در سراشیبی و روز پیگیری دنبال کنند. خونگیری ناشتا صبح هر روز آزمایش انجام شد. پلاسما از طریق کیت های رنگ سنجی برای کلسترول تام (TC)، تری گلیسیرید (TG)، HDL-C، و گلوکز (EKF Diagnostics، Boerne، TX) آنالیز شد. LDL-C با استفاده از معادله فریدوالد [23] محاسبه شد. انسولین با استفاده از روش الایزا (Alpco، Salem، New Hampshire) تعیین شد و حساسیت به انسولین با استفاده از روش QUICKIE محاسبه شد [24].
2.1. تحلیل آماری
داده ها با استفاده از IBM SPSS Statistics 28 تجزیه و تحلیل شدند. مفروضات نرمال بودن و همگنی قبل از تجزیه و تحلیل ارزیابی شد و اگر 3.3 برابر انحراف استاندارد از میانگین کاهش یابد، مقادیر پرت از مجموعه داده حذف شدند. برای تجزیه و تحلیل تفاوتها در درون و بین کارآزماییها از تحلیل واریانس اندازهگیری مکرر 3 (آزمایی) 4 (زمان) استفاده شد. برای بررسی بیشتر جایی که تفاوتهای خاص رخ داده است، از آزمونهای T زوجی استفاده شد. مقدار p ≤ 0.05 از نظر آماری معنی دار در نظر گرفته شد.
3. نتایج
دموگرافیک شرکت کنندگان کلیدی در جدول 1 خلاصه شده است. برای آزمایش با دوز پایین (1.5 اونس پسته)، 17 شرکت کننده 100٪ از غذاهای آزمایشی را مصرف کردند. میانگین مصرف در دوره دو هفته ای 96 درصد بود. برای آزمایش با دوز بالا (3.0 اونس پسته)، 18 شرکت کننده 100٪ غذاهای آزمایشی را مصرف کردند. میانگین مصرف برای این کارآزمایی 95 درصد بود. دریافت رژیم غذایی برای تعیین تغییرات در مصرف مواد مغذی بر اساس انتساب آزمایشی ارزیابی شد. جدول 2 میانگین مصرف روزانه را بر اساس چهار فراخوان 24 ساعته تکمیل شده برای هر آزمایش نشان می دهد. همانطور که انتظار می رفت، مصرف هر دو دوز پسته منجر به افزایش مصرف روزانه کالری، پروتئین و چربی شد. مصرف دوز بالای پسته نیز باعث افزایش مصرف فیبر روزانه شد. اثر اصلی زمان برای سطوح LDL-C پیدا شد (02/0p <). آزمایشهای t پیگیری، کاهش قابلتوجهی را در LDL-C در گروه دوز بالا در 72-H در مقایسه با 0-H (p <.04)، 24-H (p <.0.0) و 48-H نشان داد. p <.005) پس از تمرین در همان کارآزمایی. هیچ تفاوتی بین کارآزماییها یا در کارآزماییهای کنترل یا دوز پایین یافت نشد. هیچ اثر اصلی برای سایر اندازهگیریهای بیوشیمیایی مشاهده نشد.
4. بحث
پسته علاوه بر اینکه یک میان وعده سالم و غنی از مواد مغذی است، ممکن است اثرات مفید ورزش بر چربی خون را افزایش دهد. نتایج ما نشان می دهد که ورزش حاد همراه با مصرف 3.0 اونس پسته در روز سطوح LDL-C را 72-H پس از ورزش سرکوب می کند. هیچ تاثیر معنی داری از ورزش یا هیچ دوز پسته برای حساسیت TC، TG، HDL-C، گلوکز، انسولین یا انسولین در طول دوره بهبودی 72 H مشاهده نشد. بر اساس ادبیات قبلی، معمولاً نشان داده نشده است که ورزش حاد بر LDL-C، TG یا TC در جمعیت مشابه تأثیر بگذارد [19]. با این حال، رژیم غذایی قبل و بعد از ورزش کنترل نشد و ممکن است نقش مهمی در متابولیسم لیپید بعد از ورزش داشته باشد. مطالعه ما نشان می دهد که مصرف 3.0 اونس در روز پسته اثرات ورزش را تقویت کرده و منجر به بهبود LDL-C 72-H پس از ورزش می شود. اگرچه مکانیسم اثر نامشخص است، اما ممکن است که مواد مغذی منحصر به فرد موجود در پسته منجر به بهبودهای مثبت در متابولیسم شده و به ورزش اجازه دهد تا فواید بالقوه خود را به نمایش بگذارد. تحقیقات آینده برای تعیین اینکه آیا سایر آجیل ها اثرات مشابهی بر چربی های خون در ارتباط با ورزش دارند یا خیر، مورد نیاز است. تحقیقات قبلی شواهد قانع کننده ای از اثرات مفید پسته بر بیومارکرهای متابولیک در جمعیت های بیمار ارائه می دهد. ساباته و همکاران [4] ادبیات را مرور کرد و به این نتیجه رسید که آجیل تمایل به بهبود کلسترول خون دارد. این مطالعات عموماً شامل شرکتکنندگان دارای اضافه وزن یا دارای اختلال متابولیک بود، که نشان میدهد آنها احتمالاً مقادیر پایه نامنظمی برای این نشانگرها دارند. ثابت شده است که استاتین ها، یک داروی کاهش دهنده کلسترول محبوب، حداقل 2 تا 3 ماه طول می کشد تا سطح کلسترول را بهبود بخشد [20]. با توجه به زمان مداخله کوتاه این مطالعه، امکان پذیر است که پسته قادر به ایجاد حداقل بهبود سطح کلسترول باشد که به طور بالقوه می تواند در یک دوره مطالعه طولانی تر تقویت شود. علاوه بر این، ارزیابی اثرات پسته بر جمعیت جوان و سالم احتمالاً توانایی ما را برای تعیین اثرات مفید مختل می کند. از آنجایی که جمعیت ما قبلاً سطوح طبیعی TC، TG، HDL-C و LDL-C داشتند، بعید است که بهبود چشمگیری رخ دهد. با این حال، کاهش متوسط در LDL-C مشاهده شده در 72 ساعت پس از ورزش در گروه با دوز بالا نشان می دهد که امکان بهبود حتی در این جمعیت سالم وجود دارد. مطالعات آتی با اجرای دوره های آزمایشی طولانی تر به استحکام این یافته ها کمک خواهد کرد. به طور مشابه، مصرف روزانه آجیل باعث کاهش سطح گلوکز و انسولین ناشتا در جمعیت دیابتی می شود [3]. گلوکز خون یکی از سیستم های شدیداً تنظیم شده در بدن انسان است و سطح خون ناشتا بین 70 تا 100 میلی گرم در دسی لیتر در افراد سالم حفظ می شود. شرکت کنندگان ما افراد سالم غیر دیابتی بودند و تمام سطوح گلوکز ناشتا در این محدوده باقی ماندند. بر اساس اندازه گیری های ما، به نظر نمی رسد که مصرف پسته بر گلوکز یا انسولین تأثیر داشته باشد. با این حال، کاهش در گلوکز ناشتا از سطوح از قبل سالم انتظار نمی رفت. ممکن است مصرف پسته منجر به مزایایی در متابولیسم گلوکز شود که در مطالعه ما قابل تشخیص نبودند، مانند کاهش سنبله در گلوکز پس از غذا. استاندارد طلایی اندازه گیری میانگین گلوکز خون HBA1C است که میزان گلوکز متصل به هموگلوبین را اندازه گیری می کند. متأسفانه، از آنجایی که تشخیص تغییرات HBA1C تا 3 ماه طول می کشد، این تغییرات در مطالعه ما قابل مشاهده نبود. مطالعات بلندمدت آینده قادر خواهند بود این تغییرات در متابولیسم گلوکز را در جمعیت های سالم یا ناسالم بهتر برجسته کنند. نتایج این مطالعه محدود به ورزشکاران مرد جوان و با تمرین متوسط است، بنابراین هنگام تعمیم نتایج باید احتیاط کرد. مطالعات آتی برای بررسی اثرات مصرف پسته و ورزش بر روی نمونهای شامل زنان، افراد مسن و افراد کمتحرک ضروری است. علاوه بر این، حجم نمونه محدود ما ممکن است توانایی ما را برای دیدن تفاوت های واقعی بین شرایط به خطر بیندازد. اگر مطالعه ما تحت تأثیر منفی همهگیری کووید قرار نمیگرفت، احتمالاً شرکتکنندگان بیشتری میتوانستند مطالعه را تکمیل کنند، که میتوانست قدرت آماری نتایج ما را افزایش دهد. مطالعات آتی با حجم نمونه بزرگتر باید تکمیل شود تا یافته های ما تایید شود و به حجم رو به رشد تحقیقات در این زمینه اضافه شود. به طور کلی، مصرف 3.0 اونس در روز پسته توانست اثرات حاد ورزش را افزایش دهد و منجر به بهبود سطوح LDL-C 72-H پس از ورزش شد. نتایج ما نشان می دهد که مصرف پسته ممکن است اثرات مفید حاد ورزش را بهبود بخشد، اگرچه مطالعات بیشتری برای حمایت از این یافته ها مورد نیاز است.