Масло в приору 16 кл какое лучше: Какое масло в Приору 16-и клапанную лучше заливать: моторное масло для Приоры

Замена масла в двигателе Лада Приора 16 клапанов своими руками на видео

Все владельцы отечественных машин привыкли обслуживать их cсамостоятельно, благо это позволяет простая конструкция. Один из таких автомобилей – Lada Priora образца 2007 года, которая является обновленной версией ВАЗ-2110 1994 года. В конструктивном плане машина имеет схожие достоинства и недостатки, но однозначно лучше с точки зрения надежности. С заменой расходных материалов в Lada Priora справится любой даже неопытный владелец. Так, одна из самых элементарных процедур – замена масла в двигателе. Какой бы простой не была эта задача, все равно могут возникнуть вопросы, причем даже у опытных автомобилистов. В этой статье рассмотрим, на какие моменты владельцам Lada Priora следует обратить внимание перед заменой, а также в ходе данного процесса.

Лучшее моторное масло. существует ли оно?

Периодичность замены

Автопроизводитель рекомендует менять моторное масло в Lada Priora через 15 тысяч километров, учитывая непростые климатические и дорожные факторы. В некоторых случаях интервал приходиться сокращать до 8 тысяч км. Благодаря этому срок службы двигателя будет продлен на весь период пользования автомобилем.

Что понадобится для замены

• Ключи, в том числе ключ с 17-м номером
• Емкость для слива отработанного масла объемом 5 л
• Ветошь, резиновые перчатки
• Новый масляный фильтр
• Новое моторное масло объемом 3,9 литра
• Специальный ключ для демонтажа масляного фильтра (или отвертка)

Какое масло предпочесть для Lada Priora

Перед тем, как приступать к замене жидкости, необходимо ее правильно выбрать. В данном случае обращаем внимание на различные параметры, в частности температурную вязкость SAE, а также уровень качества API. Например, если жидкость имеет параметры 10w-40, тогда масло адаптировано к температурам ниже минус 30 градусов. Считается, что чем ниже цифра возле буквы W, тем более высокая приспособленность к низким температурам. Обычно вязкость подбирают в зависимости от климатических условий, в которых чаще всего эксплуатируется автомобиль.

Сколько заливать

Оптимальное количество заливаемого масла в двигатель Lada Priora составляет 4 литра.

Какой нужен масляный фильтр

Для Lada Priora подойдет масляный фильтр от ВАЗ-2108.

Последовательность работ по замене масла

1. Убедившись в наличии всех необходимых инструментов, приступаем к работе. Первым делом прогреваем двигатель до рабочей температуры. Для этого достаточно совершить поездку по городу в течение 5-10 минут
2. После прогрева двигателя устанавливаем автомобиль на эстакаду или подъемник
3. Откручиваем сливную пробку в нижней части машины. Если там установлена моторная защита, сперва ее надо снять, чтобы получить доступ к пробке. Обратим внимания, что для демонтажа пробки понадобится 17-й ключ
4. После выкручивания пробки из отверстия начнет сливаться отработанное масло в поддон, подготовленный заранее
5. Для полного вытекания жидкости достаточно 15 минут. За это время можно успеть сделать еще одну процедуру – заменить масляный фильтр. Он находится в правой части выпускного коллектора, то есть в задней части двигателя
6. Итак, для выкручивания фильтра понадобится специальный ключ. В крайнем случае, можно воспользоваться отверткой, которой нужно проткнуть корпус фильтра, и использовать отвертку как рычаг, чтобы выкрутить фильтр против часовой стрелки. Не исключено, что из фильтра потечет масло, поэтому надо быть осторожным. Желательно работать в перчатках
7. Итак, старый фильтр снят. Подготавливаем посадочное место для нового фильтра – промываем его, прочищаем и обезжириваем. Заливаем в фильтр немного масла, и устанавливаем его
8. Убедившись, что старое масло полностью слито, плотно закручиваем сливную пробку обратно на место, и переходим к следующему этапу
9. Залив нового масла – производится через подкапотное пространство. Обеспечиваем к нему доступ, и находим пробку заливного отверстия. Вставляем в него воронку, и медленно вливаем новое масло, периодически проверяя уровень жидкости мерным щупом
10. Для двигателя Lada Priora необходимо влить не меньше 3,5 литров масла. После залива делаем контрольный замер щупом. Необходимо, чтобы отпечаток масла на щупе не превышал отметку Max, и не был ниже отметки Min. Это считается идеальный уровень масла
11. Закручиваем заливную пробку обратно на место. На этом процесс замены масла в двигателе Lada Priora успешно завершен.

Видео

Самостоятельная замена масла в двигателе Лада Приора

Совсем недавно мы говорили о то, как заменить масло в двигателе Лада Калина своими руками, поэтому вдаваться в подробности для чего это делается и что будет если не менять масло вовремя я не буду. Предлагаю сразу, как говорится, от слов — к действиям. Тема моей сегодняшней статьи — замена масла в двигателе Лада Приора, кроме того будет выполнена замена масляного фильтра.

Производитель рекомендует производить замену масла в двигателе через каждые 10-15 тыс. км пробега, однако если автомобиль интенсивно эксплуатируется, или условия эксплуатации можно характеризовать как тяжелые, то менять масло в двигателе рекомендуется чаще. В среднем в двигатель заливается примерно 3.5-3.7 литра.

Чтобы заменить масло в двигателе Лада Приора а также поменять масляный фильтр вам необходимо иметь:

1. Ключ на «17»;
2. Тару для отработанного масла примерно 5 л;
3. Ветошь или кусок чистой ткани;
4. Масляный фильтр;
5. Ну и, конечно же, само моторное масло;
6. Спецключ для откручивания масляного фильтра (желательно).

Пошаговая инструкция замены масла в двигателе Лада Приора своими руками

Внимание! Данная работа проводится на подъемнике или смотровой яме.

1. Как и в любом автомобиле перед тем как менять масло, двигатель необходимо прогреть до рабочей температуры, для этого достаточно дать ему поработать примерно 10 минут на холостых.

2. Подставьте под сливное отверстие, расположенное на поддоне, пустую тару для отработанного масла.

3. Ключом на «17» открутите сливную пробку поддона двигателя, затем аккуратно слейте масло, осторожно оно может быть горячим.

4. Когда масло полностью стечет — закрутите пробку и приступайте к замене масляного фильтра.

5. Чтобы заменить масляный фильтр Лада Приора его необходимо открутить. Для этого лучше использовать специальный ключ. Если вы не имеет такового, можно попытаться руками, в случае если фильтр не поддается, есть два варианта решения вопроса: купить спецключ или воспользоваться «дедовским методом». Последний предусматривает пробивание корпуса масляного фильтра отверткой, после чего отвертка служит в качестве рычага, которым собственно и можно открутить фильтр.

6. Возьмите новый масляный фильтр Лада Приора и подготовьте к установке. Для этого наполните маслом новый фильтр примерно наполовину и смажьте резиновую прокладку. Заливается масло в фильтр для того чтобы не допустить масляного голодания, то есть проще говоря, чтобы мотор не работал «в сухую» пока фильтр наполнится маслом.

7. Далее, установите новый масляный фильтр и закрутите его рукой, не очень сильно.

8. Теперь необходимо заменить моторное масло, для этого открутите заливную горловину, которая расположена под капотом см. фото. Залейте порядка 3.5 литра масла, затем проверьте уровень масла, используя масляный щуп, он должен быть между отметками «min» и «max». Закрутите пробку маслоналивной горловины.

9. Произведите запуск двигателя, дайте ему поработать на холостых примерно 5-10 минут. Следите за лампочкой давления масла, она должна перестать гореть спустя 2-3 секунды после запуска двигателя.

10. Пока двигатель работает, внимательно осмотрите все места с которыми вы работали, убедитесь в отсутствии подтеканий в районе масляного фильтра, а также сливного отверстия поддона.

11. Заглушите мотор, дайте маслу стечь и снова проверьте уровень масла, его уровень должен быть таким как было описано выше, в случае необходимости долейте масло в двигатель.

Поздравляю, замена масла и масляного фильтра Лада Приора завершена! Если вам понравилась статья комментируйте, делитесь ею с друзьями в соц. сетях и добавляйте в закладки, будем очень признательны.

На главную

&nbsp

Масла в двигатель и КПП Лады Приоры

Если вы являетесь первым владельцем своей Приоры, и машина была куплена у официального дилера в автосалоне, то скорее всего в двигателе было залито минеральное масло Лукойл, так же как и в коробке передач. Обычно, многие менеджеры по продажам автомобилей рекомендуют не производить замену этого масла, так как обкатку лучше проводить на минералке. Но на самом же деле это ничем не обоснованно и доверять таким словам не стоит.

Но а что касается рекомендаций Автоваза по применению моторных и трансмиссионных масел, то таблица для двигателей выглядит следующим образом.

Какие масла заливать в двигатель Приоры

Как видите, из приведенной выше таблицы видно, что диапазон марок и классов достаточно обширный, и выбрать есть из чего даже на основе этих рекомендаций. Хотя, можно выбирать не только из этого списка, так как на отечественном рынке сейчас намного больше вариантов, которые можно выбрать.

Главное, на что обратить внимание при покупке моторного масла, это на климат, в котором будет чаще всего эксплуатироваться ваша Приора. То есть, чем ниже температура воздуха, тем более текучим должно быть масло (менее вязким). И наоборот, если автомобиль в большинстве своем эксплуатируется при высокой температуре воздуха (жаркий климат), то и масло должно быть более вязким, то есть густым. Более подробно это представлено на схеме ниже:

Как видно, что для большинства автовладельцев центральной России, вполне приемлемым будет масло класса 10W40, а в зимнее время наиболее подходящим вариантом станет полная синтетика 5W30.

Что касается масел для КПП Лады Приоры, то лучшим вариантом будет именно синтетическое.

1. Во-первых, от применения такого масла шумов от КПП будет немного меньше.
2. Во-вторых, в зимние периоды проблем с запуском двигателя будет меньше.

Если смотреть на рекомендации Автоваза по трансмиссионным маслам, то можно опять привести таблицу:

Какое масло лить в КПП Приоры

А по температурным режимам приведена таблица ниже:

Если хотите продлить жизнь двигателю Приоры и КПП, то лучше всего не жалеть денег на ГСМ и применять только синтетические масла. Они не только обладают всевозможными присадками, которые способны с\продлить ресурс двигателя, но и обладают более лучшими смазывающими и моющими свойствами.

 

Масла LIQUI MOLY с «молибденом» : стоит ли их заливать? / Блог АвтоТО — Обслуживание автомобиля

Запись опубликована 15.07.2010 автором dimalgor.

Наверняка каждый уважающий себя автомобилист слышал о моторных маслах с дисульфидом молибдена, или, как часто говорят, с «молибденом». Спор об использовании этой группы масел давно имеет место среди автовладельцев.

Для начала давайте выясним, на чем же основывают свое мнение сторонники и противники?

При общении со специалистами, выяснилось, что сторонники, в основной своей массе, основывают свое мнение на квалифицированных, официальных заключениях исследовательских лабораторий. Источником же знаний противников, как правило, являются советы механика дяди Васи или «авторитетное» мнение технически малограмотного паренька – продавца на рынке, зачастую оплаченное конкурентами.

Давайте подробнее остановимся на источнике знаний сторонников.

Так что же это за масла, содержащие «молибден»?

Дисульфид молибдена – MoS2 –давно и широко известный в технике продукт. Представляет собой высокоэффективную противоизносную присадку, или, говоря научным языком, «модификатор трения». Это соединение способно выдерживать огромные давления в зоне контакта трущихся поверхностей деталей, спасая их от механического износа при самых экстремальных нагрузках. Дисульфид молибдена – одно из крупнейших открытий в автомобилестроении.

Его история началась с известного всем ШРУСа – шарнира равных угловых скоростей. В свое время создание этого узла было бы невозможным без открытия MoS2: ведь тогда ни одна смазка не могла выдержать огромных нагрузок в шаровых опорах – в «сердце» ШРУСа. Дисульфид молибдена был запатентован в Германии Хансом Хенле, основателем знаменитой впоследствии фирмы LIQUI MOLY. Кстати, такое необычное, на первый взгляд, название фирмы – не что иное, как сокращенное «жидкий молибден».

На сегодняшний день дисульфид молибдена – классическая противоизносная присадка, широко применяемая в технике: главным образом в маслах и смазках для самых ответственных и высоконагруженных механизмов. Автомобильный двигатель – как раз один из таких механизмов – работает при самых экстремальных нагрузках. Дисульфид молибдена, введенный в моторное масло в виде специальной суспензии – коллоидной взвеси, покрывает все трущиеся поверхности мягкой антифрикционной пленкой. В результате контакт трущихся деталей происходит не по шероховатостям их микрорельефа, а по образовавшемуся защитному слою. Это важное свойство позволяет резко снизить трение, износ, температуру трущихся деталей, избежать их «задира» и питтинга – последствий контакта «металл-металл» при перегрузках.

Эффект от применения моторного масла с «молибденом» чувствуется сразу же после заливки: звук работающего двигателя резко меняет тональность, словно «уходит вглубь». Это результат снижения механических потерь. Со времени изобретения присадки и по сей день одним из самых активных поставщиков масел с ее содержанием на мировые рынки является немецкая компания LIQUI MOLY.  Моторные масла LIQUI MOLY с присадкой MoS2 сертифицированы Американским институтом нефти на соответствие высоким стандартам энергосбережения (Energy Conserving): API EC.

Это означает, что средняя экономия топлива при работе двигателя на этом масле составит не менее 1,5 %. Это усредненный показатель при движении с постоянной скоростью на полностью прогретом двигателе. В режимах движения «старт-стоп», характерных для городского цикла, а также в первые минуты после пуска, когда износ двигателя и расход топлива достигают экстремальных значений, энерго- и ресурсосберегающий эффект масел с «молибденом» многократно возрастают.

Высокие энерго- и ресурсосберегающие качества моторного масла LIQUI-MOLY MoS2-LEICHTLAUF 10W-40 HD получили блестящую оценку в ходе независимой экспертизы, проведенной известным автомобильным журналом «За рулем» (ЗР 4/2000). При сравнении с обычной высококачественной моторной полусинтетикой (было взято Elf Competition STI SAE10W40; API SJ/CF; ACEA A3-98, B3-98), масло LIQUI MOLY продемонстрировало снижение износа на 21%, а коэффициента трения – на 31,9%. При этом температура в зоне трения была на 53 градуса ниже! Это, несомненно, выдающиеся показатели.

В то же время масла LIQUI MOLY с дисульфидом молибдена отличаются очень высокой коллоидной стабильностью. Что это значит? Дело в том, что MoS2 – это нерастворимое в базовом масле вещество. В состав моторного масла он может быть введен только в мелкодисперсном (тонко измельченном) виде. Компания LIQUI MOLY является разработчиком уникальной композиции поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые надежно удерживают мелкодисперсный MoS2 в масле во «взвешенном», или «коллоидном», состоянии, не давая его частичкам образовывать осадок на протяжении всего срока работы масла в двигателе, причем с солидным запасом.

Подтверждение высоких качеств моторного масла

Подтверждением этому может служить то, что моторное масло LIQUI MOLY MoS2-LEICHTLAUF 10W-40 HD превзошло, по результатам того же теста, по стойкости к образованию осадка продукцию знаменитого поставщика моторных масел для гоночных «конюшен» Marly Black Gold Carat SAE 10W40 (API SJ/CF; ACEA A3-98, B3-98). Кроме того, MoS2-LEICHTLAUF сертифицировано на соответствие требованиям API и ACEA, при этом соответствует высшим ступеням качества. Это означает, что масло фактически «откатало» положенные тысячи километров на реальных двигателях в ходе всесторонних испытаний, проводимых Американским институтом нефти и Европейской ассоциацией производителей автомобилей. Фильтры при этом не засорились, и никакого осадка не образовалось, иначе вышеуказанные допуски просто не были бы присвоены.

Таким образом, единственный минус «полусинтетики с молибденом» — это сравнительно высокая цена. Но иначе и быть не может – ведь это неизбежная плата за уникальные технологии, ресурсосберегающие качества и прославленное качество продукции. Несмотря на это, «экономам от своего авто» тоже есть на что обратить свое внимание в богатом ассортименте LIQUI MOLY. В ряду выпускаемых компанией высококачественных минеральных моторных масел с добавками MoS2, масло  LIQUI MOLY MoS2 Leichtlauf Super Motoroil SAE 15W-40
традиционная «минералка» выводится на новый уровень качества.

Вывод из всего сказанного только один: моторные масла, содержащие MoS2, являются высокотехнологичными, современными маслами, применение которых рекомендовано всем автовладельцам, которые бережно относятся к своим «железным коням», желая им здоровья и долголетия.

Немного о технологиях производства моторных масел. Гидрокрекинговое масло – минеральное или полусинтетическое моторное масло?

Потребление кокосового масла связано с повышением уровня ЛПНП

Новые данные раскрывают некоторые из положительных заявлений о пользе кокосового масла для здоровья. Объединив результаты 16 опубликованных исследований, исследователи обнаружили, что использование кокосового масла было связано с повышением уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и общего холестерина, что потенциально подвергало людей более высокому риску сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ).

По сравнению с маслами нетропических оливок, соевых бобов или канолы, высокое потребление кокосового масла значительно повышает уровень холестерина ЛПНП.

Ежедневное употребление 3-4 столовых ложек кокосового масла было связано с предполагаемым увеличением на 10 мг / дл — примерно 9% скачком — уровня ЛПНП.

«Основная идея заключается в том, что научные исследования на людях не подтверждают положительное влияние потребления кокосового масла на ожирение, воспаление, уровень сахара в крови или здоровье сердца», — сказал Medscape Medical News старший автор Роб М. ван Дам, доктор философии. .

«Таким образом, нет веских причин употреблять кокосовое масло для улучшения здоровья», — сказал он.

Систематический обзор и метаанализ были опубликованы в Интернете 13 января в тираже Circulation .

Тип жира, который содержится в кокосовом масле, может быть виноватым, сказал ван Дам, профессор эпидемиологии и заместитель декана по академическим вопросам Национального университета Сингапура. «Кокосовое масло на 90% состоит из насыщенных жиров, что выше, чем доля насыщенных жиров в сливочном масле или сале».

Дьявол в деталях?

Сторонники пользы кокосового масла для здоровья указывают на то, что жирные кислоты со средней длиной цепи обычно абсорбируются воротной веной, «а не используются для производства холестерина в организме», — сказал ван Дам.

Однако среднецепочечная жирная кислота в кокосовом масле, лауриновая кислота, может метаболизироваться иначе, чем другие в этом классе. «Он абсорбируется и транспортируется как длинноцепочечные жирные кислоты, а не как другие жирные кислоты со средней длиной цепи», — добавил он. Другими словами, кокосовое масло может быть не таким полезным, как думают некоторые.

Кроме того, около четверти кокосового жира состоит из длинноцепочечных насыщенных жирных кислот миристиновой кислоты и пальмитиновой кислоты. «Таким образом, основанные на более подробном понимании состава жирных кислот кокосового масла и биологии этих жирных кислот, наши результаты не удивительны», — сказал ван Дам.

Текущие результаты контрастируют с предыдущим сетевым метаанализом, в котором не сообщалось о значительном повышении холестерина ЛПНП, связанного с кокосовым маслом по сравнению с нетропическими маслами. «Однако авторы сетевого метаанализа включили только 6 испытаний кокосового масла», — отмечают исследователи.

Результаты других исследований потребления кокосового масла и уровня холестерина в сыворотке неоднозначны, утверждают исследователи. Некоторые предполагают, что, помимо уровня липидов, кокосовое масло может облегчить воспаление, улучшить гомеостаз глюкозы и уменьшить ожирение.

В поисках более точного ответа ван Дам и его коллеги вместе с ведущим автором Нитьей Нилакантан, доктором философии, провели поиск, в результате которого были выявлены 873 потенциально релевантные статьи. Их анализ включал 16 статей с 17 испытаниями, в которых участвовало 730 человек.

Предвидя методологические различия в исследованиях, включая дизайн исследования, популяцию, тип используемого контрольного масла и количество потребляемого кокосового масла, «мы априори решили использовать модель случайных эффектов для этого метаанализа», — отметили они.

Для каждого результата были рассчитаны объединенные средние различия и 95% доверительные интервалы (ДИ) с использованием моделей случайных эффектов Дер-Симоняна и Лэрда. Неоднородность результатов исследования проверялась с использованием статистики Кохрана Q и количественно оценивалась статистикой I ² . «I ² значения 25%, 50% и 75% указывают на низкую, среднюю и высокую степень неоднородности соответственно», — пишут они.

Результаты на нефтяной основе

По сравнению с нетропическими маслами, кокосовое масло значительно увеличивает общий холестерин на 14.69 мг / дл (95% ДИ, 4,84 — 24,53; I ² = 91%).

Точно так же кокосовое масло увеличивало холестерин ЛПНП на 10,47 мг / дл (95% ДИ, 3,01 — 17,94; I ² = 84%), а также повышало уровень холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) на 4,00 мг / дл (95%). CI, 2,26 — 5,73; I ² = 72%).

Расчетное процентное изменение холестерина ЛПНП составило 8,6%, а процентное изменение холестерина ЛПВП — 7,8%.

Кокосовое масло существенно не изменило концентрацию триглицеридов по сравнению с нетропическими маслами.

Четыре из включенных исследований сравнивали кокосовое масло с пальмовым маслом, которое содержит около 50% насыщенных жиров.

В этих исследованиях кокосовое масло значительно увеличивало общий холестерин на 25,57 мг / дл (95% ДИ, 7,30–43,84; I ² = 79%), холестерин ЛПНП на 20,50 мг / дл (95% ДИ, 5,96 — 35,04; I ² = 67%) и холестерина ЛПВП на 2,83 мг / дл (95% ДИ, 0,21 — 5,44; I ² = 29%).

Опять же, уровни триглицеридов существенно не различались.

Ван Дам и его коллеги сообщают, что кокосовое масло не оказало значительного влияния на массу тела, окружность талии, процентное содержание жира в организме, уровни С-реактивного белка или уровень глюкозы в плазме натощак по сравнению с нетропическими растительными маслами. Количество исследований, в которых использовалось пальмовое масло, было недостаточным для значимой оценки этих факторов.

Результаты систематического обзора и метаанализа показывают, что «нет веских причин употреблять кокосовое масло для улучшения здоровья».Напротив, высокое потребление кокосовых орехов увеличивает концентрацию холестерина ЛПНП в крови и, таким образом, может увеличить риск сердечных заболеваний », — сказал ван Дам.

«Клиницисты должны рекомендовать отказаться от регулярного употребления животных жиров или тропических кулинарных масел, включая кокосовое масло, и вместо этого рекомендовать нетропические растительные масла, такие как оливковое, рапсовое, соевое или подсолнечное масло, для предотвращения сердечных заболеваний», — сказал он.

«Однако ограниченное спорадическое использование кокосового масла для вкуса при приготовлении пищи вряд ли будет иметь существенный вред», — добавил он.

Идеальным следующим шагом в исследовании было бы изучение того, как потребление кокосового масла влияет на исходы сердечно-сосудистых заболеваний, сказал ван Дам.

Одно из «самых вредных» кулинарных масел

«В целом, этот метаанализ тщательно проведен и предоставлен в отчетах, результаты помещены в контекст профилактики сердечно-сосудистых заболеваний», — сказал Фрэнк М. Сакс, доктор медицинских наук, отдел питания и молекулярного метаболизма, Гарвардская школа общественного здравоохранения им. Т. Чана, Бостон, Массачусетс. , примечания в сопроводительной редакционной статье.

Опрос, проведенный в 2016 году, показал, что 72% американцев рассматривают кокосовое масло как «здоровую пищу», добавил он. «Это представляет собой замечательный успех в маркетинге кокосового масла и связанных с ним отраслей, называющих кокосовое масло натуральным, полезным для здоровья продуктом, несмотря на его известное действие по увеличению холестерина ЛПНП, установленной причины атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний».

Кокосовое масло можно рассматривать как одно из «самых вредных» кулинарных масел, которое увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний, сказал Сакс.

Замена кокосового масла нетропическими ненасыщенными растительными маслами, особенно богатыми полиненасыщенными жирами, будет иметь пользу для здоровья, отметил Сакс. Результаты текущего исследования могут служить руководством для рекомендаций по питанию.

Он добавил, что в кулинарии кокосовое масло не следует использовать в качестве обычного кулинарного масла, «хотя его можно экономно использовать для придания вкуса или текстуры».

Van Dam and Sacks не раскрыли никаких финансовых отношений.

Тираж. Опубликовано онлайн 13 января 2020 г. Аннотация, редакция

Следите за сообщениями Дэмиана Макнамара в Twitter: @MedReporter. Чтобы узнать больше новостей Medscape Neurology, присоединяйтесь к нам в Facebook и Twitter.

Влияние клетчатки, спазмолитиков и масла мяты перечной в лечении синдрома раздраженного кишечника: систематический обзор и метаанализ

1. Александр Форд, клинический сотрудник1,
2. Николас Дж. Тэлли, профессор медицины2,
3. Бреннан MR Spiegel, доцент медицины3,
4. Эми Э. Фокс-Оренштейн, доцент медицины4,
5. Лоуренс Шиллер, клинический профессор5,
6. Имонн М.М. Куигли, профессор медицины и физиологии человека6,
7. Пол Моайеди, профессор гастроэнтерологии1

901

¹ Отделение гастроэнтерологии, Университет Макмастера, Центр медицинских наук, 1200 Main Street West, Hamilton, ON, L8N 3Z5, Canada

² Департамент медицины, Mayo Clinic Florida, Джэксонвилл, Флорида, США

³ VA Система здравоохранения Большого Лос-Анджелеса; UCLA / VA Center for Outcomes Research and Education, Los Angeles, CA, USA

⁴ Отдел гастроэнтерологии и гепатологии, Mayo Clinic Rochester, MN, USA

⁵ Digestive Health Associates of Texas, Baylor Университетский медицинский центр, Даллас, Техас, США

⁶ Медицинский факультет, Университетская больница Корка, Ирландия

1. Для корреспонденции: AC Ford alexf12399 {at} yahoo. com

• Принята к печати 24 сентября 2008 г.

Реферат

Цель Определить влияние клетчатки, спазмолитиков и масла мяты перечной в лечении синдрома раздраженного кишечника.

Дизайн Систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований.

Источники данных Регистры контролируемых испытаний Medline, Embase и Cochrane до апреля 2008 года.

Методы обзора Рандомизированные контролируемые испытания, сравнивающие клетчатку, спазмолитики и масло перечной мяты с плацебо или отсутствием лечения у взрослых с синдромом раздраженного кишечника. право на включение.Минимальная продолжительность рассматриваемой терапии составляла одну неделю, и исследования должны были сообщать либо о глобальной оценке излечения или улучшения симптомов, либо об излечении или уменьшении боли в животе после лечения. Модель случайных эффектов использовалась для объединения данных о симптомах, и эффект терапии по сравнению с плацебо или отсутствием лечения был представлен как относительный риск (95% доверительный интервал) сохранения симптомов.

Результаты 12 исследований сравнивали клетчатку с плацебо или отсутствием лечения у 591 пациента (относительный риск стойких симптомов 0.87, 95% доверительный интервал от 0,76 до 1,00). Этот эффект ограничивался испагхулой (0,78, 0,63–0,96). В 22 испытаниях спазмолитики сравнивали с плацебо у 1778 пациентов (0,68, 0,57–0,81). Были изучены различные спазмолитики, но отиллоний (четыре испытания, 435 пациентов, относительный риск стойких симптомов 0,55, от 0,31 до 0,97) и гиосцин (три испытания, 426 пациентов, 0,63, от 0,51 до 0,78) продемонстрировали устойчивые доказательства эффективности. Четыре испытания сравнивали масло перечной мяты с плацебо у 392 пациентов (0.43, от 0,32 до 0,59).

Заключение Клетчатка, спазмолитики и масло мяты перечной оказались более эффективными, чем плацебо при лечении синдрома раздраженного кишечника.

Введение

Синдром раздраженного кишечника — это функциональное желудочно-кишечное расстройство, характеризующееся болью или дискомфортом в животе и сопровождающееся изменением привычки кишечника1. По данным опросов населения, это заболевание имеет распространенность от 5% до 20 %2 3 4 Нет известное структурное или анатомическое объяснение объясняет патофизиологию синдрома раздраженного кишечника, и точная причина остается неизвестной, хотя было предложено несколько механизмов.Измененная перистальтика желудочно-кишечного тракта может способствовать изменению привычки кишечника, о которой сообщают некоторые пациенты, 5 и сочетание спазма гладких мышц, висцеральной гиперчувствительности и аномалий обработки центральной боли может объяснить боль в животе, которая является важной частью симптомокомплекса. 7

Синдром раздраженного кишечника является хроническим рецидивирующим и ремиттирующим заболеванием, 8 9 и значительная часть пациентов обращаются к своему терапевту по поводу симптомов. 9 10 Текущие рекомендации по ведению синдрома раздраженного кишечника в Соединенном Королевстве рекомендуют ставить диагноз. проводиться только по клиническим показаниям, без необходимости инвазивных исследований, если не присутствуют тревожные симптомы, такие как ректальное кровотечение или потеря веса.11 12 В результате врачи общей практики несут все большую ответственность за первичное ведение пациентов с синдромом раздраженного кишечника и, как ожидается, будут направлять лишь меньшую часть пациентов на вторичную помощь.

Если они хотят эффективно выполнять эту роль, врачи общей практики нуждаются в эффективных методах лечения, которые не требуют мониторинга, а также являются дешевыми, безопасными и легкодоступными. Это особенно актуально в настоящее время, поскольку новые и более дорогие препараты либо не показали эффективности, либо были сняты с рынка из-за опасений по поводу серьезных побочных эффектов.Традиционно людям с синдромом раздраженного кишечника рекомендовали увеличить ежедневное потребление пищевых волокон из-за их потенциально благоприятного воздействия на время прохождения кишечника.13 Когда это не помогло, в попытке облегчить симптомы использовались различные типы релаксантов гладкой мускулатуры и спазмолитики. , особенно боль и вздутие живота. 12 Совсем недавно масло перечной мяты, которое, как было показано, обладает спазмолитическими свойствами, 14 было доступно без рецепта и использовалось для лечения синдрома раздраженного кишечника.

Вопрос о том, являются ли какие-либо из этих агентов эффективными при лечении синдрома раздраженного кишечника, остается спорным. Результаты рандомизированных контролируемых исследований противоречивы, и многие из них не смогли выявить разницу между активным лечением и контрольным вмешательством. Систематические обзоры также привели к различным выводам об эффективности трех методов лечения синдрома раздраженного кишечника.15 16 17 18 19 20 21 22 В результате существует путаница в отношении ролей этих агентов, с текущими руководящими принципами лечения синдрома раздраженного кишечника. различные рекомендации.11 12 23 24

Мы провели систематический обзор и метаанализ, чтобы определить влияние клетчатки, спазмолитиков и масла перечной мяты на лечение синдрома раздраженного кишечника.

Методы

Мы провели поиск в медицинской литературе, используя Medline (с 1950 г. по апрель 2008 г.), Embase (с 1980 г. по апрель 2008 г.) и Кокрановский регистр контролируемых испытаний (2007 г.). Мы рассмотрели рандомизированные контролируемые испытания взрослых (> 16 лет) с диагнозом синдрома раздраженного кишечника, основанным на мнении клинициста или отвечающими конкретным диагностическим критериям (шкала Мэннинга, шкала Круиса, Рим I, II или III), в сочетании с результатами исследования для исключения органических заболеваний, если исследователи сочтут это необходимым.В исследованиях необходимо было сравнить клетчатку, спазмолитики и масло перечной мяты с плацебо или отсутствием лечения. За участниками требовалось наблюдение в течение как минимум одной недели, и исследования должны были сообщать либо о глобальной оценке излечения или улучшения симптомов, либо об излечении или уменьшении боли в животе после лечения. Желательно, чтобы это сообщалось пациентом, но это могло быть задокументировано врачом. Если в исследования включались пациенты с другими функциональными желудочно-кишечными расстройствами, мы исключали этих пациентов из нашего анализа, если это позволяла отчетность об испытаниях, но если это было невозможно, мы исключали исследования из метаанализа.Мы также считали подходящим для включения первый период перекрестных рандомизированных контролируемых исследований. Для достижения стабильной концентрации агентов в плазме мы рассматривали одну неделю как минимальную продолжительность лечения.

Мы определили исследования синдрома раздраженного кишечника, используя термины «синдром раздраженного кишечника» и «функциональные заболевания толстой кишки» (как термины в заголовках медицинских статей, так и термины в свободном тексте), а также «СРК, спастическая толстая кишка, раздраженная толстая кишка» и «функциональные adj5 кишечник »(как термины в свободном тексте).Они были объединены с использованием оператора множества И с исследованиями, обозначенными терминами: «пищевые волокна», «злаки», «псиллиум», «стеркулия», «камедь карайи», «парасимпатолитики», «скополамин», «тримебутин», « мускариновые антагонисты »,« бутилскополаммоний бромид »(как в медицинских тематических заголовках, так и в виде терминов в свободном тексте) и следующие термины в свободном тексте:« наполнитель »,« волокно псиллиума »,« волокно »,« шелуха »,« отруби »,« испагула »,« пшеничные отруби »,« спазмолитики »,« спазмолитики »,« спазмолитики »,« мебеверин »,« альверин »,« пинавериум бромид »,« отилония бромид »,« циметропия бромид »,« гиосцина бутилбромид », «Бутилскополамин», «масло мяты перечной» и «кольпермин».

Никаких языковых ограничений не применялось. Ведущий рецензент оценил аннотации статей, выявленных в ходе первоначального поиска, на соответствие вопросу исследования. Были получены и детально оценены потенциально релевантные документы. При необходимости переводились работы на иностранных языках. Мы вручную провели поиск в сборниках материалов конференций между 2001 и 2007 годами, чтобы выявить потенциально подходящие исследования. Списки литературы всех выявленных соответствующих исследований были использованы для проведения рекурсивного поиска литературы.Два рецензента независимо друг от друга оценивали статьи с использованием заранее разработанных форм соответствия в соответствии с критериями приемлемости, определенными проспективно. Любые разногласия между исследователями разрешались консенсусом.

Оценка результатов

Первичной оценкой результатов была эффективность клетчатки, спазмолитиков и масла перечной мяты по сравнению с плацебо или отсутствием лечения глобальных симптомов синдрома раздраженного кишечника или боли в животе после лечения. Вторичные результаты включали эффективность в зависимости от конкретного типа клетчатки или спазмолитика, а также побочные эффекты в результате лечения.

Извлечение данных

Два рецензента независимо друг от друга извлекали данные в электронную таблицу Excel (XP professional; Microsoft, Redmond, WA) как дихотомические результаты (стойкие или неулучшенные глобальные симптомы синдрома раздраженного кишечника или постоянная или неулучшенная боль в животе). Кроме того, мы извлекли следующие клинические данные для каждого исследования: условия (первичная, вторичная или третичная помощь), количество центров, страна, доза и продолжительность лечения, общее количество зарегистрированных нежелательных явлений, используемое определение синдрома раздраженного кишечника, первичный показатель результата, используемый для определения улучшения симптомов или излечения после лечения, метод создания графика рандомизации, метод сокрытия распределения, уровень слепоты, доля пациентов женского пола, подтип синдрома раздраженного кишечника в соответствии с преобладающим типом стула и продолжительность наблюдения -вверх.Данные были извлечены как намерение провести анализы лечения, в которых предполагается, что все выбывшие из лечения были неудачными, если это допускалось отчетами об испытаниях. Если это не было ясно из исходной статьи, мы провели анализ всех пациентов с предоставленными оценочными данными.

Качество исследования

Два рецензента независимо друг от друга оценили качество исследования по шкале Джадада.25 В нем фиксируется, описывается ли исследование как рандомизированное и двойное слепое, методы составления графика распределения и двойного слепого анализа, а также наличие описания выбывших во время суда.

Синтез данных и статистический анализ

Мы объединили данные, используя модель случайных эффектов, чтобы дать более консервативную оценку эффекта отдельных видов лечения с учетом любой неоднородности между исследованиями26. Эффекты различных вмешательств были выражены как относительный риск ( 95% доверительный интервал) глобальных симптомов синдрома раздраженного кишечника или боли в животе, сохраняющихся при приеме клетчатки, спазмолитиков или масла мяты перечной по сравнению с плацебо или отсутствием лечения. Для редких исходов, таких как нежелательные явления, когда ни у одного пациента в одной или обеих группах лечения не было результатов, представляющих интерес в одном исследовании, мы добавляли 0.5 ко всем четырем ячейкам для целей анализа. На основе обратного значения разницы рисков из метаанализа мы рассчитали количество, необходимое для лечения, и 95% доверительный интервал. Мы использовали статистику I ² с пороговым значением 25%, 27 для оценки неоднородности исследований и тест χ ² со значением P <0,10, чтобы определить значительную степень неоднородности. Мы планировали провести анализ чувствительности априори в зависимости от типа клетчатки или спазмолитика, преобладающего стула пациентов и качества исследования по шкале Джадада.Если количество нежелательных явлений статистически значимо увеличивалось при активном лечении, мы рассчитывали количество, необходимое для нанесения вреда, и 95% доверительный интервал, используя формулу: количество, необходимое для нанесения ущерба = 1 / (1 – относительный риск) × частота побочных эффектов контроля.

Мы использовали Review Manager версии 4.2.8 (Скандинавский Кокрановский центр, Копенгаген, Дания) и StatsDirect версии 2.4.4 (Сейл, Чешир, Англия) для создания лесных участков объединенных относительных рисков и различий рисков для первичных и вторичных исходов с 95 % доверительных интервалов.Мы использовали тесты Эггера и Бегга для оценки графиков воронки для доказательства систематической ошибки публикации.28

Результаты

Стратегия поиска сгенерировала 615 ссылок, из которых 101 были потенциально релевантными и извлечены для оценки (рис. Из них 66 были исключены по разным причинам, оставив 35 подходящих рандомизированных контролируемых испытаний; девять сравнивали клетчатку с плацебо или отсутствием лечения, ^w1-w9 19 сравнивали спазмолитики с плацебо, ^w10-w28 четыре сравнивали масло перечной мяты с плацебо, ^w29-w32 и три сравнивали как клетчатку, так и спазмолитики с плацебо. ^w33-w35

Рис. 1 Блок-схема исследований в систематическом обзоре

Волокно

Двенадцать испытаний сравнивали клетчатку с плацебо или, в одном случае, диетой с низким содержанием клетчатки, ^w3 , всего 591 пациент с синдромом раздраженного кишечника . ^{w1-w9 w33-w35} Доля женщин в испытаниях колебалась от 20% до 90%. Только три исследования сообщили о подтипе синдрома раздраженного кишечника в соответствии с преобладающим типом стула. ^{w1 w4 w6} Два набранных пациента только с преобладающим запором: ^{w1 w4} , а в другом исследовании 49% пациентов имели преобладающий запор. ^w6 Таблица 1⇓ показывает характеристики исследований. В пяти исследованиях использовались отруби, ^{w1-w3 w7 w34} , в шести использовалась шелуха испагулы, ^{w5 w6 w8 w9 w33 w35} и в одном использовалось «концентрированное» волокно неустановленного типа. ^w4 Семь исследований получили 4 или более баллов по шкале Джадада. ^{w2 w4-w6 w8 w9 w33} Ни один не сообщил о методе сокрытия распределения.

Таблица 1

Характеристики рандомизированных контролируемых испытаний клетчатки по сравнению с плацебо или отсутствием лечения при синдроме раздраженного кишечника

В целом, у 155 из 300 (52%) пациентов, получавших клетчатку, после лечения наблюдались стойкие или неулучшенные симптомы по сравнению с 168 из 291 (57%). ) назначенных на плацебо или диету с низким содержанием клетчатки (относительный риск 0.87, 95% доверительный интервал от 0,76 до 1,00, P = 0,05), при этом статистически значимая гетерогенность между исследованиями не обнаружена (I ² = 14,2%, P = 0,31; рис. 2⇓). Для предотвращения стойких симптомов у одного пациента потребовалось лечение клетчаткой 11 (95% доверительный интервал от 5 до 100). Воронкообразный график не показал статистически значимой асимметрии (тест Эггера, P = 0,84), что свидетельствует об отсутствии доказательств систематической ошибки публикации. Когда в анализе учитывались только семь исследований, набравших 4 или более баллов по шкале Джадада, эффект лечения клетчаткой больше не был статистически значимым (относительный риск стойких симптомов 0.90, от 0,75 до 1,08). ^{w2 w4-w6 w8 w9 w33}

Рис. 2 Лесной график рандомизированных контролируемых испытаний клетчатки по сравнению с плацебо или диетой с низким содержанием клетчатки при синдроме раздраженного кишечника. События — это количество пациентов с глобальными симптомами синдрома раздраженного кишечника или абдоминальной болью, не улучшившейся или сохраняющейся после лечения

Отруби

В пяти исследованиях сравнивали отруби с плацебо или диетой с низким содержанием клетчатки у 221 пациента. ^{w1-w3 w7 w34} Только одно исследование получило 4 или более баллов по шкале Джадада. ^w2 Шестьдесят два из 114 (54%) пациентов, которым назначены отруби, имели стойкие симптомы после лечения по сравнению с 58 из 107 (54%), получавших плацебо или диету с низким содержанием клетчатки. Отруби не оказали значимого влияния на синдром раздраженного кишечника (относительный риск стойких или неулучшенных симптомов 1,02, 0,82–1,27; рис. 2⇑), при этом статистически значимая гетерогенность не обнаружена между исследованиями (I ² = 0%, P = 0,91), и отсутствие доказательств асимметрии воронкообразного графика (тест Эггера, P = 0,28).

Ispaghula

В шести исследованиях 321 пациент был рандомизирован в группу испагула или плацебо. ^{w5 w6 w8 w9 w33 w35} Восемьдесят три из 161 (52%) пациента, которым была назначена испагула, имели стойкие симптомы после лечения по сравнению с 103 из 160 (64%), получавших плацебо. Испагула был эффективен при лечении синдрома раздраженного кишечника (относительный риск стойких или неулучшенных симптомов 0,78, 0,63–0,96; рис. 2⇑), при этом между исследованиями была обнаружена статистически значимая гетерогенность (I ² = 34,4%, P = 0,18). Для предотвращения стойких симптомов у одного пациента требовалось лечить испагхулой 6 человек (от 3 до 50).Признаков асимметрии воронкообразного графика обнаружено не было (тест Эггера, P = 0,43). Пять из шести исследований с использованием испагулы получили 4 или более баллов по шкале Джадада. ^{w5 w6 w8 w9 w33} Когда в анализе учитывались только эти исследования, эффект лечения испагулы больше не был статистически значимым (относительный риск стойких или неулучшенных симптомов 0,86, 0,74–1,01, P = 0,06), без статистически значимой гетерогенности. обнаружено между исследованиями (I ² = 2,6%, P = 0,39).

Неблагоприятные события

Данные об общем количестве нежелательных явлений были предоставлены только четырьмя испытаниями. ^{w4 w6 w34 w35} В этих испытаниях участвовал 251 пациент, но, поскольку количество нежелательных явлений было небольшим, данные не были объединены. Всего три пациента, получавших клетчатку, сообщили о побочных эффектах по сравнению с двумя в группах плацебо.

Спазмолитики

В 22 исследованиях сравнивали 12 различных спазмолитиков с плацебо у 1778 пациентов. ^{w10-w28 w33-w35} Доля женщин в каждом испытании колебалась от 39% до 83%. В шести исследованиях сообщалось о подтипе синдрома раздраженного кишечника в соответствии с преобладающим типом стула. ^{w11 w12 w14 w15 w19 w24} Одно исследование набирало пациентов только с преобладающим запором, ^w15 , а в остальных пяти исследованиях от 22% до 64% ​​пациентов имели преобладающий запор. Таблица 2 показывает характеристики исследований. Ни в одном из испытаний не сообщалось о методе сокрытия распределения. В четырех испытаниях использовали отилоний, ^{w16, w23, w25, w26,} , три циметропия, ^{, w11-w13,} , три гиосцина, ^{, w10, w33, w35,} , три пинаверия, ^{w22, w24, w27,} , два тримебутина, ^{w15 w20,} , один тримебутин и роциверин, . и по одному альверина, ^w18, дицикловерина (дицикломина), ^w21 мебеверина, ^w34 пирензипина, ^w17 прифиниума, ^w19 и пропинокс. ^w28

Таблица 2

Характеристики рандомизированных контролируемых исследований спазмолитиков в сравнении с плацебо или отсутствием лечения при синдроме раздраженного кишечника

В целом, у 350 из 905 (39%) пациентов, получавших спазмолитики, после лечения наблюдались стойкие симптомы по сравнению с 485 из 873 ( 56%), назначенных на плацебо (относительный риск 0,68, 95% доверительный интервал от 0,57 до 0,81), со статистически значимой неоднородностью, обнаруженной между исследованиями (I ² = 62,6%, P <0,001; рис. 3⇓).Количество, необходимое для лечения для предотвращения сохранения симптомов у одного пациента, составило 5 (95% доверительный интервал от 4 до 9). Тест Эггера предложил доказательства асимметрии воронкообразного графика (P = 0,03), но, похоже, это было связано с одним небольшим исследованием; тест Бегга не подтвердил асимметрию (P = 0,25). Эффект лечения в пользу спазмолитиков сохранялся, когда в анализ были включены только 12 испытаний, набравших 4 или более баллов по шкале Джадада (относительный риск стойких симптомов 0,65, 0,48–0,89), ^{w11-w13 w15 w17-w19 w21 w25 w27 w33 w34} , хотя неоднородность, наблюдаемая между исследованиями (I ² = 70.2%, P = 0,0001), и были доказательства систематической ошибки публикации (тест Эггера, P = 0,007).

Рис. 3 Лесной график рандомизированных контролируемых испытаний спазмолитиков в сравнении с плацебо при лечении синдрома раздраженного кишечника. События — это количество пациентов с глобальными симптомами синдрома раздраженного кишечника или болью в животе, не улучшившейся или стойкой после лечения. См. Отдельные тесты на неоднородность и общий эффект на bmj.com.

Влияние различных спазмолитиков на симптомы синдрома раздраженного кишечника изучалось отдельно.В четырех испытаниях отиллоний использовался у 435 пациентов. ^{w16 w23 w25 w26} Симптомы сохранялись у 111 из 216 (51%) пациентов, получавших отилоний, по сравнению со 155 из 219 (71%) пациентов, получавших плацебо (относительный риск 0,55, 0,31–0,97, I ² = 59,5%) и число, необходимое для обработки, равное 4,5 (95% доверительный интервал от 3,0 до 10,0). В трех испытаниях использовали циметропий, ^w11-w13 , у 15 из 79 (19%) пациентов, рандомизированных в группу циметропия, у которых наблюдались стойкие симптомы после лечения, по сравнению с 42 из 79 (53%), получавших плацебо (относительный риск 0.38, от 0,20 до 0,71, I ² = 37,2%). Количество, необходимое для лечения циметропием, составило 3,0 (от 2,0 до 12,5). В трех исследованиях 426 пациентов были рандомизированы в группу гиосцина или плацебо. ^{w10 w33 w35} Симптомы сохранялись у 63 из 215 (29%) пациентов, получавших гиосцин, по сравнению с 97 из 211 (46%), получавших плацебо (относительный риск 0,63, 0,51–0,78, I ² = 0%), с количество необходимых для лечения 3,5 (2,0 до 25,0). В трех испытаниях пинавериум применялся у 188 пациентов. ^{w22 w24 w27} Симптомы сохранялись у 26 из 94 (28%) пациентов, получавших пинавериум, по сравнению с 57 из 94 (61%), получавших плацебо (относительный риск 0.47, от 0,33 до 0,67, I ² = 0%), и число, необходимое для лечения 3 (от 2 до 5). В трех испытаниях с участием 140 пациентов изучалось влияние тримебутина. ^{w14 w15 w20} У 28 из 70 (40%) пациентов, получавших тримебутин, наблюдались стойкие симптомы, по сравнению с 27 из 70 (39%), получавших плацебо (относительный риск 1,08, 0,72–1,61, I ² = 0%). Относительный риск стойких симптомов в единичных испытаниях, в которых использовались другие спазмолитики, составлял: мебеверин 1,25 (от 0,99 до 1,58), альверин 0.85 (от 0,60 до 1,22), дицикловерин 0,65 (от 0,45 до 0,95), пирензипин 1,17 (от 0,56 до 2,45), прифиниум 0,50 (от 0,18 до 1,40), пропинокс 1,23 (от 0,30 до 5,13) и рокиверин 1,10 (от 0,55 до 2,19).

Неблагоприятные события

В тринадцати исследованиях сообщалось об общем количестве нежелательных явлений у 1379 пациентов. ^{w10-w16 w18 w20 w21 w25 w27 w34} В целом, 101 из 704 (14%) пациентов, получавших спазмолитики, испытали нежелательные явления по сравнению с 62 из 675 (9%), получавших плацебо. Наиболее частыми нежелательными явлениями были сухость во рту, головокружение и помутнение зрения, но ни в одном из испытаний не сообщалось о каких-либо серьезных нежелательных явлениях.Относительный риск возникновения нежелательных явлений при приеме спазмолитиков по сравнению с плацебо составил 1,62 (95% доверительный интервал от 1,05 до 2,50), при этом между исследованиями была обнаружена статистически значимая гетерогенность (I ² = 37,9%, P = 0,07), но никаких доказательств публикации систематическая ошибка (тест Эггера, P = 0,53). Число, необходимое для нанесения вреда спазмолитиками, составило 17,5 (от 7,0 до 217,0).

Масло перечной мяты

В четырех исследованиях сравнивали масло перечной мяты с плацебо у 392 пациентов. ^w29-w32 Доля женщин в каждом испытании колебалась от 40% до 76%.Только в одном исследовании сообщалось о подтипе заболевания в соответствии с типом стула, и в него было включено 25% пациентов с преобладающим запором и 75% пациентов с преобладающей диареей. ^w31 Таблица 3⇓ показывает характеристики исследований. Ни в одном из испытаний не сообщалось о методе сокрытия распределения.

Таблица 3

Характеристики рандомизированных контролируемых испытаний масла перечной мяты в сравнении с плацебо при синдроме раздраженного кишечника

Пятьдесят два из 197 (26%) пациентов, рандомизированных для приема масла мяты перечной, имели стойкие симптомы по сравнению с 127 из 195 (65%), получавших плацебо (относительный риск 0.43, от 0,32 до 0,59; рис. 4⇓), при этом между исследованиями обнаружена статистически значимая неоднородность (I ² = 31,1%, P = 0,23). Число, необходимое для лечения маслом мяты перечной для предотвращения стойких симптомов у одного пациента, составило 2,5 (2,0–3,0). Когда в анализе учитывались только три исследования, набравшие 4 или более баллов по шкале Джадада, относительный риск стойких симптомов имел аналогичную величину (0,40, 0,29-0,55), при этом статистически значимая гетерогенность между исследованиями не была обнаружена (I ² = 22.0%, P = 0,28). ^w30-w32

Рис. 4 Лесной график рандомизированных контролируемых испытаний масла мяты перечной в сравнении с плацебо при синдроме раздраженного кишечника. События — это количество пациентов с глобальными симптомами синдрома раздраженного кишечника или абдоминальной болью, неулучшенной или стойкой после лечения

Неблагоприятные события

Только в трех исследованиях были представлены данные о нежелательных явлениях, ^w30-w32 , и, поскольку их было немного, данные не были объединены. Пять нежелательных явлений произошли у 174 пациентов, получавших масло мяты перечной, по сравнению с отсутствием побочных эффектов у 171 пациента, получавшего плацебо.

Обсуждение

Этот систематический обзор и метаанализ показали, что клетчатка, спазмолитики и масло перечной мяты более эффективны, чем плацебо при лечении синдрома раздраженного кишечника. Для предотвращения стойких симптомов у одного пациента потребовалось лечение: 11 для клетчатки, 5 для спазмолитиков и 2,5 для масла мяты перечной. Побочные эффекты были значительно чаще у тех, кто получал спазмолитики, чем у тех, кто получал плацебо, но ни одно из них не было серьезным.Поскольку в включенных рандомизированных контролируемых исследованиях изучались несколько различных методов лечения, мы провели анализ подгрупп.

Когда исследовали тип клетчатки, пшеничные отруби оказались не более эффективными при лечении синдрома раздраженного кишечника, чем плацебо или диета с низким содержанием клетчатки. Благоприятный эффект клетчатки, по-видимому, ограничивался шелухой испагулы, при этом для лечения требовалось 6 баллов по сравнению с плацебо. Однако между испытаниями была обнаружена значительная неоднородность. Когда в анализе учитывались только высококачественные исследования, эта неоднородность уменьшалась, но разница во влиянии на симптомы в пользу шелухи испагулы достигла лишь предельной статистической значимости.

Спазмолитики были полезны, но опять же неоднородность результатов исследования была значительной, и были доказательства систематической ошибки публикации. Данные по многим лекарствам, разрешенным к применению в Соединенном Королевстве, таким как мебеверин, дицикловерин и альверин, были ограничены. Трудно сказать, действительно ли это классный эффект спазмолитиков. Из всех изученных препаратов большинство данных было доступно для отилония, тримебутина, циметропия, гиосцина и пинаверия. Тримебутин, по-видимому, не имел преимуществ по сравнению с плацебо при лечении синдрома раздраженного кишечника, тогда как все четыре других препарата значительно снижали риск стойких симптомов после лечения.Однако была обнаружена значительная неоднородность между отдельными испытаниями с использованием отилония и циметропия, и, хотя это не имело место при объединении исследований пинаверия, количество включенных пациентов было небольшим. Лучшее доказательство для отдельного соединения, по-видимому, относится к гиосцину, эффективность которого была изучена у более чем 400 пациентов. Статистически значимой неоднородности обнаружено не было, и 3,5 пациента должны были пройти курс лечения, чтобы предотвратить сохранение симптомов у одного пациента. Для врачей общей практики, которые хотят начать испытание спазмолитиков, было бы разумным использовать гиосцин в качестве лечения первой линии, но рассмотреть другие спазмолитики, когда эта стратегия не срабатывает.

Масло перечной мяты также превосходило плацебо, хотя между результатами исследования была обнаружена статистически значимая гетерогенность, и было выявлено только четыре рандомизированных контролируемых испытания с участием менее 400 пациентов, поэтому данные были более ограниченными, чем по клетчатке и спазмолитикам. Три из этих испытаний набрали более 4 баллов по шкале Джадада, ^w30-w32 , но эффект лечения был аналогичным, когда только эти исследования были включены в метаанализ, и гетерогенность, наблюдаемая между исследованиями, больше не выявлялась.

Отчетность в этом систематическом обзоре соответствует качеству отчета метаанализа.29 Мы также указали используемую стратегию поиска, а также наши критерии извлечения данных. Мы считаем, что установление критериев для извлечения данных должно быть стандартом во всех систематических обзорах, объединяющих дихотомические данные. Сочетание нашей комплексной стратегии поиска и перевода статей на иностранные языки позволило нам найти исследования с данными более чем 2500 человек с синдромом раздраженного кишечника.

Ограничения настоящего исследования связаны с качеством исследований, подходящих для включения, которое в большинстве случаев было от умеренного до хорошего в соответствии со шкалой Джадада. Однако ни в одном из включенных рандомизированных контролируемых исследований не сообщалось о методе сокрытия распределения, и, поскольку было показано, что это преувеличивает лечебный эффект30, цифры, необходимые для лечения этими препаратами, могли быть завышены. Большинство испытаний было проведено до того, как Римский комитет опубликовал свои рекомендации по дизайну рандомизированных контролируемых испытаний методов лечения функциональных желудочно-кишечных расстройств.31 Только пять из включенных исследований использовали римские критерии для определения наличия синдрома раздраженного кишечника, ^{w1 w16 w18 w31 w32} , хотя только девять были опубликованы после того, как первая римская классификация была предложена в 1990 году, ^{w1 w4 w16 w18 w26 w28 w30 -w32} , и только в двух из них использовалась подтвержденная оценка результатов для определения улучшения симптомов после лечения. ^{w18 w32} Однако многие из включенных испытаний соответствовали некоторым другим предложенным методологическим критериям, таким как наличие двойного ослепления и минимальная продолжительность терапии от 8 до 12 недель.Мы предпочтительно извлекали пациентов, сообщавших об улучшении симптомов синдрома раздраженного кишечника или боли в животе, если это позволяли отчеты испытаний, что также соответствует этим рекомендациям. Ослепление пациентов в этих исследованиях, возможно, не было полностью успешным из-за различий в консистенции и текстуре между клетчаткой и плацебо, нежелательных явлений, связанных со спазмолитиками, и, в случае масла перечной мяты, запаха и вкуса активного лечения. Объединение данных испытаний для получения общего лечебного эффекта и количества, необходимого для лечения, может подвергаться критике со стороны некоторых из-за различий в методологии отдельных включенных исследований.Мы провели анализ чувствительности, чтобы изучить причины неоднородности исследований, и во всех случаях выявили потенциальные причины этого, но при этом продемонстрировали значительный лечебный эффект для большинства оцениваемых нами методов лечения.

В нескольких предыдущих систематических обзорах изучалась роль этих трех методов лечения при синдроме раздраженного кишечника.15 16 17 18 19 20 21 22 Однако все они имеют ограничения. В трех обзорах данные не обобщались, поэтому не сообщалось о суммарном эффекте отдельных методов лечения.15 16 17 Из пяти, которые извлекли и объединили данные в метаанализе, все имеют многочисленные методологические ошибки 18 19 20 21 22, которые делают их выводы потенциально неточными. К ним относятся ошибки при извлечении дихотомических данных в значительной части включенных рандомизированных контролируемых исследований, 18 19 20 21 22 включение не отвечающих критериям исследований (согласно заранее определенным исследователями критериям включения) в четыре метаанализа, 18 19 20 22 неверных обработка данных перекрестных исследований, 18 19 21 22 невыполнение анализа намерения лечить, когда это позволяли отчеты об испытаниях, 19 20 21 22, включающие исследования, которые включали в анализ пациентов с другими функциональными желудочно-кишечными заболеваниями, 18 20 и неспособность идентифицировать подходящие исследования, опубликованные на момент поиска литературы, 18 19 20 22, приводящие к данным о действительно подходящих пациентах, исключенных из анализа.Эти ошибки привели либо к переоценке, либо к недооценке объединенного эффекта лечения во многих из этих метаанализов19, 20, 21, 22 Кроме того, поскольку эти обзоры были выполнены, были опубликованы дальнейшие рандомизированные контролируемые испытания всех этих методов лечения.

Текущие руководства по лечению синдрома раздраженного кишечника двусмысленны или противоречивы в своих рекомендациях по использованию этих методов лечения, 11 12 23 24, но большинство из них основано на предыдущих систематических обзорах, которые потенциально методологически ошибочны по обсуждаемым причинам. , и это имеет значение для сделанных в них утверждений.В Великобритании аналогичные рекомендации даются в руководствах Национального института здоровья и клинического мастерства и Британского общества гастроэнтерологов.11 12 Спазмолитики рекомендуются в качестве лечения первой линии, особенно когда боль и вздутие живота являются преобладающими симптомами, независимо от того, какие из этих препаратов следует отдавать предпочтение не указано. Использование нерастворимой клетчатки не рекомендуется из-за опасений, что она может усугубить симптомы — наблюдение, которое не подтверждается нашими выводами. Обе организации рекомендуют, чтобы добавка клетчатки была в форме растворимой клетчатки, такой как испагула.Наконец, ни одно из этих указаний не содержит никаких заявлений о роли масла мяты перечной в лечении синдрома раздраженного кишечника.

Биологическое обоснование эффективности спазмолитиков неясно, но недавние исследования с использованием магнитно-резонансной томографии показали, что пациенты с синдромом раздраженного кишечника и преобладающей диареей имеют уменьшенный диаметр толстой кишки, а также ускоренный транзит по тонкой кишке32, поэтому спазмолитики могут действовать через уменьшение сокращения толстой кишки и времени прохождения и, следовательно, боли и частоты стула.Шелуха испагулы может увеличить время транзита у людей с синдромом раздраженного кишечника и преобладающим запором. Эффективность масла мяты перечной может быть обусловлена ​​воздействием на гладкие мышцы, снова снижая сократимость толстой кишки и боль из-за его активности по блокированию кальциевых каналов.14 Мы не смогли изучить эффект различных методов лечения в соответствии с преобладающим типом стула, о котором сообщали пациенты, однако, потому что немногие из подходящих испытаний представили эти данные, поскольку многие из них предшествовали использованию этих подгрупп, что затрудняло отнесение людей к этим категориям ретроспективно.

Таким образом, этот систематический обзор и метаанализ показывают, что шелуха испагулы, спазмолитики (особенно гиосцин) и масло мяты перечной — все это эффективные методы лечения синдрома раздраженного кишечника. Многие из них безопасны и доступны без рецепта, но с появлением новых и более дорогих лекарств их часто упускают из виду как потенциально эффективные методы лечения. Необходимы дальнейшие крупные испытания этих трех агентов у пациентов с синдромом раздраженного кишечника, определенные в соответствии с Римскими критериями и с использованием проверенных критериев оценки результатов.Между тем, текущие национальные руководства по ведению этого заболевания следует обновить, включив в них эти данные.

Что уже известно по этой теме

• Синдром раздраженного кишечника — хроническое, рецидивирующее и ремиттирующее заболевание, которое может быть трудно лечить

• Требуются безопасные и эффективные методы лечения, поскольку новые более дорогие методы лечения были отменены из-за опасений по поводу безопасности

• Эту роль могут выполнять клетчатка, спазмолитики и масло перечной мяты, но доказательства их использования противоречивы из-за методологических ошибок в предыдущих систематических обзорах

Что добавляет это исследование

• Волокно, спазмолитики (особенно гиосцин и отиллоний) и масло мяты перечной оказались более эффективными, чем плацебо, для лечения синдрома раздраженного кишечника

• Для лечения с помощью этих методов лечения потребовалось 11, 5 и 2.5, соответственно

• Врачи должны рассматривать испагхулу, спазмолитики (предпочтительно гиосцин в качестве лечения первой линии) и масло перечной мяты для лечения синдрома раздраженного кишечника

Примечания

Укажите это как: BMJ 2008; 337 BMJ 2008; 337 a2313

Сноски

• Это исследование было проведено для ознакомления с монографией Американского колледжа гастроэнтерологии о синдроме раздраженного кишечника. Мы благодарим Уильяма Чея, Лоуренса Брандта, Филиппа Шенфельда и Эдгара Ачкара за их вклад в обсуждение роли клетчатки, спазмолитиков и масла мяты перечной в лечении синдрома раздраженного кишечника; и Премисл Берчик, Питер Битцер и Хайди Кролл за помощь в переводе статей на иностранные языки.

• Соавторы: Все авторы задумали и разработали исследование, составили рукопись и критически отредактировали ее с учетом важного интеллектуального содержания. ACF и PM собрали, проанализировали и интерпретировали данные. АКФ является гарантом.

• Финансирование: это исследование финансировалось Американским колледжем гастроэнтерологии. Работа авторов не зависела от спонсоров.

• Конкурирующие интересы: NJT получал гонорары за консультации от Procter and Gamble, Lexicon Genetics, Astellas Pharma US, Pharma Frontiers, Callisto Pharmaceuticals, AstraZeneca, Addex Pharma, Ferring Pharma, Salix, MGI Pharma, McNeil, Microsuil Conexus, Novartis и Metabolic Pharmaceuticals, а также получил исследовательскую поддержку от Novartis, Takeda, GlaxoSmithKline, Dynogen и Tioga.EMMQ получало гонорары консультантов и спикеров от компаний Nycomed, Boehringer Ingelheim, Procter and Gamble, Reckitt Benckiser и Prometheus, а также владеет акциями Alimentary Health. PM занимает кафедру в Университете Макмастера, частично финансируемую неограниченным пожертвованием AstraZeneca, и получал гонорары консультантов и спикеров от AstraZeneca, AxCan Pharma, Nycomed и Johnson and Johnson.

• Этическое разрешение: Не требуется.

• Провенанс и экспертная оценка: Не введен в эксплуатацию; внешняя экспертная оценка.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

Мука, ​​богатая рапсовым маслом, увеличивает окисление жира на 24 часа больше, чем мука, богатая пальмовым маслом

Abstract

Состав жирных кислот в рационе связан с распространенностью диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.По сравнению с мононенасыщенными жирными кислотами, насыщенные жирные кислоты уменьшают окисление жиров и термогенез, вызванный диетой. Потенциальным ограничением предыдущих исследований была короткая продолжительность (≥5 часов) калориметрии. В настоящем исследовании сравнивалось влияние еды, богатой насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами, на 24-часовое окисление жиров. Десять мужчин участвовали в двух сеансах непрямой калориметрии в метаболической камере всего помещения. На каждом сеансе испытуемые ели три приема пищи, богатые пальмовым маслом (44.3% насыщенных, 42,3% мононенасыщенных и 13,4% полиненасыщенных жирных кислот) или рапсового масла (11,7% насыщенных, 59,3% мононенасыщенных и 29,0% полиненасыщенных жирных кислот). Окисление жиров в течение 24 часов было значительно выше в муке, богатой рапсовым маслом (779 ± 202 ккал / день), чем в муке, богатой пальмовым маслом (703 ± 158 ккал / день, P <0,05), хотя расход энергии был одинаковым для обоих. условия питания. Еда, богатая ненасыщенными жирными кислотами, увеличивает окисление экзогенного и / или эндогенного жира.Результаты длительного периода калориметрии показывают, что рапсовое масло дает преимущество в увеличении 24-часового окисления жира у здоровых молодых мужчин.

Образец цитирования: Yajima K, Iwayama K, Ogata H, Park I, Tokuyama K (2018) Еда, богатая рапсовым маслом, увеличивает окисление жира на 24 часа больше, чем мука, богатая пальмовым маслом. PLoS ONE 13 (6): e0198858. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198858

Редактор: Хуан Дж. Лоор, Университет Иллинойса, США

Поступила: 30 января 2018 г .; Одобрена: 25 мая 2018 г .; Опубликовано: 14 июня 2018 г.

Авторские права: © 2018 Yajima et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: Настоящее исследование поддержано грантом JSPS KAKENHI номер JP15K16527. Спонсор не принимал участия в планировании исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Количество потребляемых жиров и количество пациентов, у которых развились заболевания, связанные с образом жизни, в развитых странах увеличивались параллельно [1–3]. Помимо количества потребляемых жиров, качество жира было определено как виновник повышенной распространенности диабета и сердечно-сосудистых заболеваний, как указано здесь [4–7]. Эпидемиологические исследования выявили связь между соблюдением средиземноморской диеты и такими последствиями для здоровья, как снижение смертности, сердечно-сосудистые заболевания и некоторые виды рака [8–10].Что касается состава жирных кислот, потребление насыщенных жирных кислот с пищей, по-видимому, обостряет эти заболевания, в то время как потребление мононенасыщенных жирных кислот, по-видимому, облегчает их [4–7]. Увеличение веса также связано с составом пищевых жирных кислот. Связь увеличения веса с процентным содержанием калорий из насыщенных жиров сильнее, чем с общим потреблением жиров [11–14]. Во время 7-недельного диетического исследования прием пищи, богатой полиненасыщенными и мононенасыщенными жирными кислотами, снижал содержание жира в печени и общего жира в организме по сравнению с продуктами, богатыми насыщенными жирными кислотами [15].Когда в ходе клинического исследования в течение 18 месяцев потреблялась пища, богатая мононенасыщенными жирными кислотами, масса тела субъектов с ожирением заметно снижалась (-4,1 кг), в то время как другие субъекты, соблюдающие диету с низким содержанием жиров, увеличивали свою массу тела (2,9 кг) [ 16]. Несмотря на то, что пациенты получали одинаковое количество калорий, различия в прибавке в весе во время интервенционного исследования [16] предполагают, что на расход энергии также влияет состав пищевых жирных кислот.

Исследования с использованием непрямой калориметрии показывают, что влияние состава пищевых жирных кислот на расход энергии после однократного приема пищи неоднозначно.В одном исследовании сообщалось об увеличении расхода энергии после еды, богатой ненасыщенными жирными кислотами [17], в то время как в других исследованиях не наблюдали разницы в расходе энергии между приемами пищи, богатой насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами [18–20]. С другой стороны, в этих исследованиях окисление жиров было выше после еды, богатой ненасыщенными жирными кислотами, по сравнению с едой, богатой насыщенными жирными кислотами [17–20]. Следует отметить, что продолжительность непрямой калориметрии (5 часов) могла быть недостаточной для того, чтобы полностью учесть острый эффект приема пищи на энергетический обмен [17–20].Исследования с использованием жирных кислот, меченных стабильными изотопами, показали, что окисление экзогенных жирных кислот продолжается не менее 9 часов [21]. Различные формы жира (оливковое масло, молочные продукты или грецкие орехи) могут влиять на временной ход переваривания и всасывания жиров [22, 23], и это становится критическим, когда период наблюдения после употребления жиров ограничен. Кроме того, различия во внешнем виде и вкусе экспериментальных блюд не позволяют использовать протокол слепого исследования.

Целью настоящего исследования было сравнить влияние пищи, богатой насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами, на 24-часовое окисление жиров.Маффины, приготовленные с использованием пальмового или рапсового масла, использовались в качестве основных продуктов питания с различным составом жирных кислот как часть экспериментальной еды, что позволило нам разработать протокол эксперимента с одинарным слепым методом.

Экспериментальные методы

Субъекты

Десять здоровых молодых мужчин были задействованы в этом исследовании после предоставления письменного информированного согласия. Состав тела измеряли с использованием метода биоимпеданса (BC-118E, TANITA Co., Токио, Япония). В среднем испытуемых было 25.Возраст 3 ± 1,0 года, рост 171,7 ± 1,6 см, масса тела 67,2 ± 3,6 кг, процент жира — 16,3 ± 1,7%. Все испытуемые были некурящими и не имели патологических состояний, и никто из них не принимал лекарства или добавки. Это исследование было проведено в соответствии с руководящими принципами, изложенными в Хельсинкской декларации, и все процедуры с участием людей были одобрены Комитетом по этике Университета Цукуба (номер разрешения 27–71). Все субъекты предоставили письменное информированное согласие до начала исследования; протокол был зарегистрирован в УМИН клинических исследований, ID No.: 00028960.

Протокол

Исследование было рандомизированным, односторонним слепым, перекрестным, включая 24-часовую непрямую калориметрию с трехразовым питанием, богатым пальмовым или рапсовым маслом. Между испытаниями был включен период вымывания 3–10 дней.

Субъектов проинструктировали не менять привычный образ жизни (т.е. время отхода ко сну и время пробуждения) и воздерживаться от чрезмерного употребления алкоголя между испытаниями. За день до измерения испытуемых просили воздержаться от упражнений и употребления алкоголя и кофеина.Субъекты ели свою обычную пищу три раза в день, и время приема пищи подтверждалось дневником, о котором они сообщали сами. Субъекты входили в метаболическую камеру за день до 24-часового сеанса непрямой калориметрии (день 1, 22:00). Попав в метаболическую камеру, испытуемые спали 8 часов с 23:00 до 7:00. На 2-й день было предусмотрено трехразовое экспериментальное питание (завтрак в 8:00, обед в 12:30 и ужин в 19:00). Энергетический обмен измеряли до 7:00 следующего дня (день 3).

Нормальное и экспериментальное питание

В первый день нормальное питание было индивидуально стандартизировано на основе расчетной потребности в энергии для взрослых японцев [24], предполагая, что коэффициент физической активности равен 1.75. Основным продуктом обычного питания был рис, а средняя калорийность обычного питания составляла 2625 ± 132 ккал / день. В процентах от общей энергии еда содержала 15% белка, 24% жира и 61% углеводов.

На 2-й день экспериментальные обеды были приготовлены с учетом фактора физической активности 1,3. Основным продуктом экспериментальных обедов был кекс, сделанный из пальмового масла (мука с высоким содержанием насыщенных жирных кислот) или рапсового масла (мука с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот). Пальмовое или рапсовое масло (8 г) смешивали с пшеничной мукой (20 г), яйцом (11 г), сахаром (3 г) и водой (8 г) и запекали в духовке при 180 ° C в течение 25 минут.Субъектам предоставляли гарниры в дополнение к кексам в качестве основного продукта питания. Выраженный в процентах от общей энергии, экспериментальные блюда имели профиль макроэлементов: 15% белка, 42% жира и 43% углеводов. Энергетическая ценность экспериментальных блюд составляла 2085 ± 101 ккал / день, а жирнокислотный состав экспериментальных блюд представлен в таблице 1.

Косвенная калориметрия

Энергетический метаболизм измеряли с помощью метаболической камеры размером с комнату (Fuji Medical Science, Чиба, Япония).Воздухонепроницаемая камера имела размеры 2,00 × 3,45 × 2,10 м с внутренним объемом 14,49 м ³ . Температура и относительная влажность поступающего воздуха поддерживались на уровне 25,0 ° C ± 0,5 ° C и 55,0% ± 3,0% соответственно. Концентрации кислорода (O ₂ ) и диоксида углерода (CO ₂ ) в выходящем воздухе измеряли с помощью онлайн-масс-спектрометра (VG Prima δB, Thermo Electron, Winsford, UK). Точность масс-спектрометра, определяемая как стандартные отклонения для непрерывного измерения калибровочной газовой смеси (O ₂ 15%, CO ₂ 5%), составляла 0.0016% и 0,0011% для O ₂ и CO ₂ соответственно. Каждую минуту скорости потребления O ₂ (VO ₂ ) и производства CO ₂ (VCO ₂ ) рассчитывались с использованием алгоритма улучшенного переходного отклика [25]. Метаболическая камера была откалибрована тестом на сжигание этанола и тестом периодической инфузии газа [25].

Окисление макроэлементов и расход энергии были рассчитаны на основе VO ₂ , VCO ₂ и экскреции азота с мочой (N) [26].Скорость N, индекса окисления белка, предполагалась постоянной во время калориметрии. Уравнения для скоростей окисления глюкозы, жиров и белков были следующими: После расчета скорости окисления глюкозы, жира и белка можно оценить общую скорость производства энергии, приняв во внимание калорийный эквивалент трех субстратов. Коэффициенты пересчета для энергетических эквивалентов составляли 4,10 ккал / г для белка (25,625 ккал / г для азота в моче), 3,74 ккал / г для углеводов и 9.50 ккал / г на жир [26].

Физическая активность

Физическую активность измеряли с помощью монитора активности одноосного акселерометра (ActiGraph, Ambulatory Monitoring Inc., Ардсли, Нью-Йорк, США). Все испытуемые носили акселерометр наручных часов в режиме перехода через нуль [27]. Общая двигательная активность акселерометра оценивалась с интервалом в 1 минуту.

Активность вегетативной нервной системы

R – R интервалов электрокардиограммы непрерывно контролировались с помощью телеметрического пульсометра (LX-3230, Fukuda Denshi Co., Ltd., Токио, Япония), а спектр мощности вариабельности сердечного ритма оценивался с использованием метода максимальной энтропии. Измеренные спектральные характеристики были рассчитаны как амплитуды (то есть площади под спектром мощности) и представлены в квадратных миллисекундах (мс ² ). Активность парасимпатической и симпатической нервной системы оценивалась как высокая частота (HF; 0,15–0,4 Гц) и как отношение мощности низкой частоты (LF; 0,04–0,15 Гц) к высокой частоте (LF / HF), соответственно [28].

Статистический анализ

Результаты выражаются как среднее значение ± стандартное отклонение среднего.Исследовательская группа из десяти человек требовала мощности 80% при двустороннем альфа 0,05. Мы провели анализ мощности; фактическая мощность превышала 80% для каждого сравнения. Парный тест t использовался для сравнения общих затрат энергии, окисления углеводов и окисления жиров, а также средних значений коэффициента дыхания, частоты сердечных сокращений и активности вегетативной нервной системы в течение 24-часового периода. Для сравнения динамики энергетического метаболизма и активности вегетативной нервной системы в двух испытаниях, средние значения после завтрака (8: 00–12: 00 часов), обеда (12: 30–16: 30 часов) и ужина (19:00 –23: 00 часов) были рассчитаны для каждого субъекта, и был использован двухфакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями (ANOVA).Когда ANOVA выявил значительный основной эффект (испытание и время) или взаимодействие (испытание × время), был проведен тест Бонферрони для апостериорного анализа для выявления различий. Различия в постпрандиальном окислении жира между двумя диетическими условиями сравнивали между завтраком, обедом и ужином, используя однофакторный дисперсионный анализ ANOVA с повторными измерениями. Статистический анализ проводился с использованием статистического программного обеспечения SPSS (версия 23.0; SPSS Japan, Tokyo, Japan) с уровнем статистической значимости 5%.

Результаты

Все субъекты завершили два испытания, и не было значительных различий в массе тела субъектов, жировой ткани или массе без жира между испытаниями. Энергетический баланс был слегка положительным в обоих диетических условиях, но не было статистических различий между условиями (Таблица 2).

Между двумя испытаниями не было статистически значимых различий в 24-часовом расходе энергии, окислении углеводов или окислении белков (Таблица 2).Накопленное окисление жиров в течение 24-часового периода было выше, а средний коэффициент дыхания в течение 24-часового калориметрического периода был ниже в муке, богатой рапсом, чем в муке, богатой пальмовым маслом (Таблица 2).

На рис. 1 показаны суточные изменения энергетического метаболизма в течение 24 часов в двух испытаниях, а значения на рисунке показывают накопленный расход энергии и окисление субстрата в течение 4 часов после завтрака, обеда и ужина. Существенные основные эффекты испытания и времени на 4-часовой период после приема пищи наблюдались только при окислении жиров (P <0.05), но не было значительных основных эффектов испытания и времени на расход энергии после приема пищи и окисление углеводов. При употреблении муки, богатой рапсовым маслом, окисление жиров было значительно выше после завтрака и обеда, чем при употреблении еды на основе пальмового масла. Однако между двумя испытаниями не было значительных различий в окислении жиров после обеда (рис. 1).

Рис. 1. Суточные вариации энергетического обмена.

Средние значения 10 субъектов были нанесены на график с 30-минутными интервалами для еды, богатой рапсовым маслом, показанной красной линией, и пальмового масла, показанной синей линией.Также показаны средние значения после завтрака (8: 00–12: 00 часов), обеда (12: 30–16: 30 часов) и ужина (19: 00–23: 00 часов). Значения на рисунке показывают накопленные затраты энергии и окисление субстрата за 4 часа после завтрака, обеда и ужина. Статистический анализ данных проводился при каждом приеме пищи с использованием двухфакторного дисперсионного анализа с повторными измерениями, за которым следовали апостериорные тесты Бонферрони. * P <0,05 по сравнению с пальмовым маслом. † P <0,05 по сравнению с завтраком в рамках исследования.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0198858.g001

Различия в постпрандиальном (4 ч) окислении жиров между двумя диетическими условиями составляли 23 ± 7 ккал / 4 ч после завтрака, 12 ± 6 ккал / 4 ч после обеда и 12 ± 9 ккал / 4 ч после обеда (рис. 2). Разница в постпрандиальном окислении жиров после завтрака была значительно больше, чем после обеда.

Рис. 2. Разница в постпрандиальном окислении жира между двумя условиями при каждом приеме пищи.

Разница в постпрандиальном окислении жира при каждом приеме пищи рассчитывалась путем вычитания окисления жира в течение 4 часов после приема пищи, богатой пальмовым маслом, из окисления жира, богатого рапсовым маслом.Средние значения разницы в постпрандиальном окислении жира после завтрака, обеда и ужина показаны на гистограмме. Статистический анализ проводился с использованием одностороннего дисперсионного анализа с повторными измерениями, за которым следовали апостериорные тесты Бонферрони. * P <0,05 по сравнению с завтраком.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198858.g002

Средняя активность симпатической нервной системы в течение 24 часов была одинаковой между двумя испытаниями. Средняя активность парасимпатической нервной системы была выше у шрота, богатого рапсовым маслом, чем у шрота, богатого пальмовым маслом (Таблица 2).В результате средняя частота сердечных сокращений за 24 часа, как правило, была ниже у шрота, богатого рапсовым маслом, чем у шрота, богатого пальмовым маслом (Таблица 2). Двусторонний дисперсионный анализ показал, что частота сердечных сокращений была ниже [основной эффект испытания, P <0,05], а активность парасимпатической нервной системы была выше [основной эффект испытания, P <0,05] после обеда с едой, богатой рапсовым маслом, чем с пищей, богатой рапсовым маслом. пальмовое масло (рис 3).

Рис. 3. Суточные колебания частоты сердечных сокращений и активности вегетативной нервной системы.

Средние значения 10 субъектов были нанесены на график с 30-минутными интервалами для муки, богатой рапсовым маслом, показанной красной линией, и пальмового масла, показанной синей линией.Также показаны средние значения после завтрака (8: 00–12: 00 часов), обеда (12: 30–16: 30 часов) и ужина (19: 00–23: 00 часов). Статистический анализ был проведен в среднем через 4 часа после каждого приема пищи с помощью двухфакторного дисперсионного анализа с повторными измерениями, за которым следовали апостериорные тесты Бонферрони. Столбцы, соединенные линией, статистически различаются (* P <0,05).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198858.g003

Физическая активность существенно не различалась между двумя диетическими условиями в течение дня 1 (100.6 ± 14,8 импульсов / мин для рапсового масла по сравнению с 99,4 ± 8,0 импульсов / мин для пальмового масла, нс) и день 2 (69,2 ± 18,8 импульсов / мин для рапсового масла по сравнению с 65,1 ± 4,3 счета / мин для пальмового масла, нс) .

Обсуждение

Главный вывод настоящего исследования заключался в том, что по сравнению с мукой, богатой пальмовым маслом, мука, богатая рапсовым маслом, увеличивала 24-часовое окисление жира без влияния на расход энергии. Настоящие результаты согласуются с предыдущими результатами, полученными в результате 5-часовой непрямой калориметрии [17–20].Динамика окисления жиров в течение 24 часов непрямой калориметрии в настоящем исследовании позволила по-новому взглянуть на влияние диетического вмешательства на окисление жира в организме. Во-первых, после завтрака и обеда было обнаружено усиление окисления жиров мукой, богатой рапсовым маслом (рис. 1). Кроме того, усиление окисления жиров после завтрака было больше, чем после обеда и ужина (рис. 2). Различия в постпрандиальном окислении жира между двумя диетическими условиями были статистически значимыми после завтрака и обеда.Следующее объяснение может объяснить отсутствие эффекта от экспериментальной еды после обеда. Во-первых, поскольку субъекты ели пищу с высоким содержанием жиров на завтрак, обед и ужин, окисление жиров постепенно повышалось в течение дня. В результате эффекта потолка различий в окислении жиров между этими двумя условиями после обеда, возможно, не наблюдалось. Во-вторых, если скорость окисления мононенасыщенной жирной кислоты была просто выше, чем у насыщенной жирной кислоты, степень окисления жира в насыщенной жирной кислоте (т.е.е. пальмовое масло) после обеда догнал бы состояние мононенасыщенных жирных кислот (т. е. рапсового масла). Однако это было маловероятно, поскольку различия в окислении накопленного жира оставались значительными в конце 24-часовой калориметрии.

Хотя основной механизм, с помощью которого мука, богатая рапсовым маслом, усиливает окисление жиров, остается неизвестным, существует несколько возможностей. Во-первых, оценка окисления жиров с помощью косвенной калориметрии состоит из окисления экзогенного и эндогенного жира (пищевого жира и телесного жира, соответственно).Возможно, рапсовое масло было отличным субстратом для окисления. В соответствии с этой возможностью, исследование с использованием меченых изотопами жирных кислот показало, что обогащение ¹³ CO ₂ из длинноцепочечных жирных кислот в течение 9 часов было выше с увеличением степени ненасыщенности [21]. После переваривания и ассимиляции мононенасыщенные жирные кислоты упаковываются в хиломикроны, размер которых больше, чем у насыщенных жирных кислот [29]. Более крупные хиломикроны гидролизуются липопротеинлипазой лучше, чем хиломикроны меньшего размера [30].Мононенасыщенные жирные кислоты поглощаются периферическими тканями через переносчики жирных кислот и связывающий жирные кислоты белок быстрее, чем насыщенные жирные кислоты [30, 31]. Во-вторых, рапсовое масло действовало как стимулятор эндогенного окисления жиров. Рецепторы, активируемые пролифератором пероксисом (PPAR), обеспечивают молекулярный механизм для модуляции утилизации жира и термогенеза с помощью различных типов жирных кислот [32]. Активация PPARα приводит к пролиферации пероксисом и координированной индукции генов, участвующих в β-окислении в пероксисомах и митохондриях [33].Стимуляция жирового обмена за счет приема пищи, богатой ненасыщенными жирными кислотами, была подтверждена исследованиями на животных. Хомяки, получавшие пищу, богатую мононенасыщенными жирными кислотами, увеличивали экспрессию мРНК ацил-КоА-оксидазы в печени по сравнению с хомяками, получавшими пищу, богатую насыщенными жирными кислотами [34]. Кроме того, активность гормоночувствительной липазы в адипоцитах крыс, принимавших пищу, богатую ненасыщенными жирными кислотами, была выше, чем активность, потреблявшая пищу, богатую насыщенными жирными кислотами [35]. В исследовании in vitro, в котором различные жирные кислоты добавляли в среду для культивирования клеток на 24 часа и оценивали конформационные изменения и связывание PPARα с ДНК, предположили, что ненасыщенные жирные кислоты более эффективны в активации PPARα, чем насыщенные жирные кислоты [32] .Кроме того, еда, обогащенная насыщенными жирными кислотами, значительно увеличивала секрецию инсулина по сравнению с едой, обогащенной мононенасыщенными жирными кислотами [36]. Вполне вероятно, что различия в окислении жиров между двумя диетическими условиями могли быть связаны с различиями в уровнях инсулина, хотя уровни инсулина в плазме не оценивались в настоящем исследовании. В качестве еще одного потенциального механизма, влияющего на окисление жиров, в настоящем исследовании была измерена активность симпатической нервной системы. Однако не наблюдалось разницы в активности симпатической нервной системы между двумя диетическими условиями.

В настоящем исследовании наблюдалась значительная разница в активности парасимпатической нервной системы между двумя режимами приема пищи. Исследования на животных показали, что симпатическая активность была значительно ниже в межлопаточной коричневой жировой ткани, поджелудочной железе, гипоталамусе и коре головного мозга у крыс, получавших пищу, богатую насыщенными жирными кислотами, чем у крыс, получавших пищу, богатую мононенасыщенными жирными кислотами [37, 38]. В настоящем исследовании активность симпатической нервной системы не была значительной разницей, но активность парасимпатической нервной системы была значительно выше в состоянии с рапсовым маслом, чем в состоянии с пальмовым маслом.Таким образом, вполне вероятно, что еда, богатая мононенасыщенными жирными кислотами, смещает активность вегетативной нервной системы в сторону доминирования активности парасимпатической нервной системы.

Стоит упомянуть подробную методологию, используемую в косвенной калориметрии. Окисление жира рассчитывали по VO ₂ , VCO ₂ и N согласно уравнению химической реакции. В настоящем исследовании принятое уравнение было основано на окислении пальмитоил-олеоил-стеароил-триглицерида, пищевой коэффициент (FQ) которого был равен 0.705 [26]. Однако жирные кислоты в организме имеют широкий спектр химических структур [39]; следовательно, FQ триглицеридов зависит от состава жирных кислот. Например, FQ трипальмитина, триолеина, трилинолеина и трилиноленина составляют 0,703, 0,713, 0,726 и 0,740 соответственно. Теоретически уравнения химической реакции, основанные на окислении пальмитоил-олеоил-стеароил-триглицерида, недооценивают и переоценивают окисление триглицеридов, состоящих из ненасыщенных жирных кислот и насыщенных жирных кислот, соответственно (см. Таблицу S1).Хотя состав жирных кислот, окисленных во время калориметрии, неизвестен, разумно предположить, что соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, окисленных во время калориметрии, было выше в муке, богатой пальмовым маслом, по сравнению с мукой, богатой рапсовым маслом. В настоящем исследовании разница в окислении накопленного жира за 24 часа между двумя диетическими условиями составила 8,3 г / день, но эта разница могла быть недооценена из-за технических ограничений косвенной калориметрии.Другими словами, по сравнению с состоянием пальмового масла, окисление жира в состоянии рапсового масла могло быть недооценено, как поясняется в таблице S1.

Это исследование было первым, которое продемонстрировало, что еда, богатая рапсовым маслом, увеличивает 24-часовое окисление жиров по сравнению с едой, богатой пальмовым маслом. По сравнению с едой, богатой насыщенными жирными кислотами, еда, богатая ненасыщенными жирными кислотами, увеличивает окисление экзогенного и / или эндогенного жира. Результаты настоящего исследования могут иметь отношение к диетическим вмешательствам, направленным на снижение жировой массы.Однако это исследование было не без ограничений. Во-первых, результаты настоящего исследования не могут быть экстраполированы для получения информации о долгосрочных эффектах еды, богатой насыщенными или ненасыщенными жирными кислотами. Когда употреблялась еда, богатая рапсовым маслом, увеличение 24-часового окисления жиров сопровождалось снижением углеводного состояния, хотя эта разница не была статистически значимой. Если дневной положительный углеводный баланс сохранится, он в конечном итоге будет уравновешен ауторегуляторным увеличением окисления углеводов, сопровождающимся уменьшением окисления жиров [40].В качестве альтернативы, увеличение запасов углеводов в условиях свободной жизни может снизить последующее потребление энергии, поскольку углеводный баланс является сильным предиктором последующего потребления пищи ad libitum [41]. Существует одно продольное исследование с участием 43 здоровых молодых людей, в котором пища, богатая пальмитиновой или олеиновой кислотой, принималась в течение 28 дней [42]. Через 28 дней после каждого приема пищи жир в организме был ниже у субъекта, получавшего богатое олеиновой кислотой, по сравнению с тем, кого кормили богатым пальмитиновой кислотой. После ужина непрямую калориметрию периодически проводили в течение ночи, и окисление жиров было выше в пище, богатой олеиновой кислотой, чем в пище, богатой пальмитиновой кислотой.Хотя 24-часовое окисление жиров не оценивалось, это исследование предполагает, что еда, богатая ненасыщенными жирными кислотами, увеличивает окисление жиров в долгосрочных условиях. Во-вторых, чтобы обобщить настоящие данные о 24-часовом окислении жира у мужчин, необходимы эксперименты с женщинами. В предыдущем исследовании женщины реагировали на пищу, богатую мононенасыщенными жирными кислотами, больше, чем мужчины, за счет увеличения окисления жиров [43]. В-третьих, когда субъекты переключаются с еды с низким содержанием жира на пищу с высоким содержанием жиров, требуется несколько дней для использования субстрата, чтобы уравновеситься с новой композицией макроэлементов [44].В настоящем исследовании экспериментальное питание изменилось с 24% (день 1) от общего потребления жиров в Японии до 43% (день 2). Следовательно, для оценки влияния диетического питания на окисление жиров и состав тела может потребоваться более длительный период вмешательства.

В заключение следует отметить, что окисление экзогенного и / или эндогенного жира в течение 24 часов увеличивалось при приеме пищи, богатой ненасыщенными жирными кислотами, по сравнению с едой, богатой насыщенными жирными кислотами.

Список литературы

1. 1. Суинберн Б.А., Сакс Дж., Ло С.К., Вестертерп К.Р., Раш Е.С., Розенбаум М. и др.Оценка изменений потока энергии, характеризующих рост распространенности ожирения. Am J Clin Nutr. 2009; 89: 1723–1728. pmid: 19369382
2. 2. Ng SW, Popkin BM. Использование времени и физическая активность: отказ от движения по земному шару. Obes Rev.2012; 13: 659–680. pmid: 22694051
3. 3. Суинберн BA, Caterson I, Seidell JC, James WP. Диета, питание и профилактика лишнего веса и ожирения. Public Health Nutr. 2004; 7: 123–146. pmid: 14972057
4. 4.Jakobsen MU, O’Reilly EJ, Heitmann BL, Pereira MA, Bälter K, Fraser GE et al. Основные типы пищевых жиров и риск ишемической болезни сердца: объединенный анализ 11 когортных исследований. Am J Clin Nutr. 2009; 89: 1425–1432. pmid: 19211817
5. 5. Менте А., Конинг Л., Шеннон Х.С., Ананд СС. Систематический обзор доказательств, подтверждающих причинную связь между диетическими факторами и ишемической болезнью сердца. Arch Intern Med. 2009; 169: 659–669. pmid: 19364995
6. 6. Ван Д.Д., Ли Й., Чиув С.Е., Стампфер М.Дж., Мэнсон Д.Е., Римм Э.Б. и др.Связь конкретных диетических жиров с общей смертностью и смертностью от конкретных причин. JAMA Intern Med. 2016; 176: 1134–1145. pmid: 27379574
7. 7. Джиллингем Л.Г., Харрис-Янц С., Джонс П.Дж. Пищевые мононенасыщенные жирные кислоты защищают от метаболического синдрома и факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний. Липиды. 2011; 46: 209–228. pmid: 21308420
8. 8. Софи Ф., Чезари Ф., Аббате Р., Дженсини Г. Ф., Казини А. Приверженность средиземноморской диете и состояние здоровья: метаанализ.Bmj. 2008; 337: а1344. pmid: 18786971
9. 9. Санчес-Виллегас А, Мартинес Х.А., Де Ирала Дж., Мартинес-Гонсалес Массачусетс. Детерминанты приверженности к «априори» определенному средиземноморскому образцу питания. Eur J Nutr. 2002; 41: 249–257. pmid: 12474068
10. 10. Mackenbach JP. История средиземноморской диеты показывает, что вопросы «почему» так же важны, как и вопросы «как» в объяснении болезни. J Clin Epidemiol. 2007; 60: 105–109. pmid: 17208115
11. 11.Field AE, Виллетт WC, Лисснер L, Colditz GA. Диетический жир и увеличение веса среди женщин в исследовании здоровья медсестер. Ожирение. 2007; 15: 967–976. pmid: 17426332
12. 12. Панайотакос Д. Б., Хрисохоу С., Питсавос С., Стефанадис С. Связь между распространенностью ожирения и соблюдением средиземноморской диеты: исследование ATTICA. Питание. 2006; 22: 449–456. pmid: 16457990
13. 13. Санчес-Виллегас А., Бес-Растролло М., Мартинес-Гонсалес М.А., Серра-Майем Л.Соблюдение средиземноморской диеты и увеличение веса в последующем исследовании: когорта SUN. Int J Obes. 2006; 30: 350–358.
14. 14. Mendez MA, Popkin BM, Jakszyn P, Berenguer A, Tormo MJ, Sanchéz MJ et al. Приверженность средиземноморской диете снижает заболеваемость ожирением в течение 3 лет. J Nutr. 2006; 136: 2934–2938. pmid: 17056825
15. 15. Росквист Ф., Иггман Д., Куллберг Дж., Седернаес Дж., Йоханссон Х.Э., Ларссон Э. др. Перекармливание полиненасыщенных и насыщенных жиров оказывает явное влияние на накопление печени и висцерального жира у людей.Сахарный диабет. 2014; 63: 2356–2368. pmid: 24550191
16. 16. McManus K, Antinoro L, Sacks F. Рандомизированное контролируемое исследование диеты с умеренным содержанием жиров и низким содержанием калорий по сравнению с диетой с низким содержанием жиров и низким содержанием калорий для снижения веса у взрослых с избыточным весом. Int J Obes Relat Metab Disord. 2001; 25: 1503–1511. pmid: 11673773
17. 17. Касас-Агустенч П., Лопес-Уриарте П., Булло М., Рос Э, Гомес-Флорес А., Салас-Сальвадо Дж. Острое влияние трех приемов пищи с высоким содержанием жиров с разной насыщенностью жира на расход энергии, окисление субстрата и насыщение.Clin Nutr. 2009; 28: 39–45. pmid: 171
18. 18. Пирс Л.С., Уокер К.З., Стоуни Р.М., Соарес М.Дж., О’Ди К. Влияние типа диетического жира на скорость окисления жира после приема пищи: мононенасыщенные (оливковое масло) по сравнению с насыщенными жирами (сливки). Int J Ожирение. 2002; 26: 814–821.
19. 19. Флинт А, Хелт Б, Рабен А, Тубро С., Аструп А. Влияние различных типов пищевых жиров на аппетит после еды и расход энергии. Obes Res. 2003; 11: 1449–1455. pmid: 14694208
20. 20.Соарес MJ, Каммингс SJ, Мамо JC, Кенрик M, Пирс LS. Острые эффекты оливкового масла против крема на термогенез после еды и окисление субстрата у женщин в постменопаузе. Brit J Nutr. 2004; 91: 245–252. pmid: 14756910
21. 21. ДеЛани Дж. П., Виндхаузер М. М., Шампанское К. М., Брей Г. А.. Дифференциальное окисление отдельных пищевых жирных кислот у человека. Am J Clin Nutr. 2000; 72: 905–911. pmid: 11010930
22. 22. Бракко У. Влияние структуры триглицеридов на всасывание жира.Am J Clin Nutr. 1994; 60: 1002–1009.
23. 23. Рамирес М., Амате Л., Гил А. Поглощение и распределение пищевых жирных кислот из разных источников. Early Hum Dev. 2001; 65: 95–101.
24. 24. Анон. Рекомендуемые диеты для японцев. Токио: Министерство здравоохранения, труда и социального обеспечения Японии; 2010.
25. 25. Токуяма К., Огата Х., Катайосе Ю., Сато М. Алгоритм переходного отклика непрямого калориметра всего тела: деконволюция с параметром регуляризации.J Appl Physiol. 2009; 106: 640–650. pmid: 187
26. 26. Ферраннини Э. Теоретические основы непрямой калориметрии: обзор. Обмен веществ. 1988; 37: 287–301. pmid: 3278194
27. 27. Анколи-Исраэль С., Коул Р., Алесси К., Чемберс М., Муркрофт В., Поллак С. П.. Роль актиграфии в изучении сна и циркадных ритмов. Спать. 2003; 26: 342–392. pmid: 12749557
28. 28. Штейн П.К., Клейгер РЭ. Выводы из исследования вариабельности сердечного ритма.Annu Rev Med. 1999; 50: 249–261. pmid: 10073276
29. 29. Mekki N, Charbonnier M, Borel P, Leonardi J, Juhel C., Portugal H et al. Сливочное масло отличается от оливкового и подсолнечного масла по своему влиянию на постпрандиальную липемию и липопротеины, богатые триацилглицерином, после однократного смешанного приема пищи у здоровых молодых мужчин. J Nutr. 2002; 132: 3642–3649. pmid: 12468601
30. 30. Bergouignan A, Momken I., Schoeller DA, Simon C, Blanc S. Метаболическая судьба насыщенных и мононенасыщенных пищевых жиров: пересмотр средиземноморской диеты от эпидемиологических данных до клеточных механизмов.Prog Lipid Res. 2009; 48: 128–147. pmid: 19275915
31. 31. Richieri GV, Ogata RT, Zimmerman AW, Veerkamp JH, Kleinfeld AM. Связывающие жирные кислоты белки из разных тканей демонстрируют различные модели взаимодействия жирных кислот. Биохимия. 2000; 39: 7197–7204. pmid: 10852718
32. 32. Форман Б.М., Чен Дж., Эванс Р.М. Гиполипидемические препараты, полиненасыщенные жирные кислоты и эйкозаноиды являются лигандами рецепторов α и δ, активируемых пролифератором пероксисом. Proc Natl Acad Sci U S A.1997; 94: 4312–4317. pmid: ⁸⁶
33. 33. Мандард С., Мюллер М., Керстен С. Гены-мишени альфа рецептора, активируемого пролифератором пероксисом. Cell Mol Life Sci. 2004; 61: 393–416. pmid: 14999402
34. 34. Ляо Ф.Х., Лиу Т.Х., Чиу В.К., Шие М.Дж., Чиен Ю.В. Дифференциальные эффекты высоких MUFA с высоким или низким отношением P / S (полиненасыщенные к насыщенным жирным кислотам) на улучшение липолитических ферментов печени и опосредование PPARγ, связанного с липопротеинлипазой и гормоночувствительной липазой белой жировой ткани, у хомяков с ожирением, вызванным диетой.Int J Obes. 2010; 34: 1608–1617.
35. 35. Авад AB, Chattopadhyay JP. Влияние пищевых насыщенных жирных кислот на чувствительный к гормонам липолиз в адипоцитах крыс. J Nutr. 1986; 116: 1088–1094. pmid: 3014093
36. 36. Лопес С., Бермудес Б., Пачеко Ю.М., Вильяр Дж., Абиа Р., Муриана Ф.Дж. Отличительная постпрандиальная модуляция функции бета-клеток и чувствительности к инсулину диетическими жирами: мононенасыщенные по сравнению с насыщенными жирными кислотами. Am J Clin Nutr. 2008; 88: 638–644.pmid: 18779278
37. 37. Мацуо Т., Шимомура Ю., Сайто С., Токуяма К., Такеучи Х, Сузуки М. Симпатическая активность ниже у крыс, получавших рацион из говяжьего жира, чем у крыс, получавших диету с сафлоровым маслом. Обмен веществ. 1995; 44: 934–939. pmid: 7616854
38. 38. Мацуо Т., Сумида Х., Сузуки М. Диета с говяжьим жиром снижает скорость обмена норадреналина в гипоталамусе и коре головного мозга крыс. Обмен веществ. 1995; 44: 1377–1379. pmid: 7476320
39. 39. Сборник химической терминологии ИЮПАК.2-е изд. Международный союз чистой и прикладной химии: ISBN 0-521-51150-X; 1997.
40. 40. Шетти П.С., Прентис А.М., Голдберг Г.Р., Мургатройд П.Р., Маккенна А.П., Стаббс Р.Дж. и др. Изменения в выборе топлива и добровольном потреблении пищи в ответ на изоэнергетические манипуляции с запасами гликогена у людей. Am J Clin Nutr. 1994; 60: 534–543. pmid: 8092088
41. 41. Pannacciulli N, Salbe AD, Ortega E, Venti CA, Bogardus C, Krakoff J. 24-часовая скорость окисления углеводов в дыхательной камере человека позволяет прогнозировать потребление пищи ad libitum.Am J Clin Nutr. 2007; 86: 625–632. pmid: 17823426
42. 42. Kien CL, Bunn JY, Ugrasbul F. Увеличение количества пальмитиновой кислоты в рационе снижает окисление жиров и ежедневный расход энергии. Am J Clin Nutr. 2005; 82: 320–326. pmid: 16087974
43. 43. Киен С.Л., Банн Дж. Пол меняет влияние пальмитата и олеата на окисление жиров и расход энергии. Ожирение. 2008; 16: 29–33. pmid: 18223608
44. 44. Schrauwen P, van Marken Lichtenbelt WD, Westerterp KR.Баланс жиров и углеводов при адаптации к диете с высоким содержанием жиров. Am J Clin Nutr. 2000; 72: 1239–1241. pmid: 11063462

Сравнение экологических воздействий ветра и разработки нефти и газа: оценка в масштабе ландшафта

Abstract

Производство энергии в Соединенных Штатах находится в переходном периоде, поскольку растет спрос на чистую и бытовую электроэнергию. Преимущество энергии ветра заключается в сокращении выбросов, но, как и в случае с нефтью и природным газом, она также способствует разрастанию энергии.Мы использовали разнообразный набор индикаторов для количественной оценки экологического воздействия нефти, природного газа и развития ветроэнергетики в Колорадо и Вайоминге. Аэрофотоснимки были дополнены эмпирическими данными для оценки утраты местообитаний, фрагментации, потенциальной смертности диких животных, подверженности вторжению, потерь углерода биомассы и водных ресурсов. Для количественной оценки этих воздействий мы оцифровали след от землепользования на 375 участках с разбивкой по типу энергии. Мы количественно оценили изменение воздействия на единицу площади и на единицу произведенной энергии, сравнили энергию ветра с нефтью и газом и сравнили ландшафты с развитием энергетики и без нее.Мы обнаружили существенные различия в воздействии между видами энергии по большинству показателей, хотя величина и направление различий были разными. Нефть и газ обычно приводили к большему количеству ударов на единицу площади, но меньшему количеству ударов на единицу энергии по сравнению с ветром. Биологически важные и актуальные для политики результаты этого исследования включают: 1) независимо от типа энергии, лежащие в основе вопросы землепользования и развития на уже нарушенных территориях привели к меньшему общему воздействию; 2) количество и источник потенциальной смертности варьировались в зависимости от типа энергии, однако отсутствие надежных данных о смертности ограничивает нашу способность использовать эту информацию для оценки и смягчения последствий; и 3) на единицу произведенной энергии добыча нефти и газа была менее эффективной в годовом исчислении, но, вероятно, со временем будет иметь гораздо больший совокупный след, чем энергия ветра.Эту быструю оценку воздействия развития энергетики в ландшафтном масштабе можно было бы воспроизвести в других регионах, и наши конкретные выводы могут помочь решить задачу обеспечения баланса между сохранением земель и потребностями общества в энергии.

Образец цитирования: Джонс Н.Ф., Пейчар Л. (2013) Сравнение экологических воздействий ветра и разработки нефти и газа: оценка в масштабе ландшафта. PLoS ONE 8 (11): e81391. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0081391

Редактор: Стивен Дж.Джонсон, Канзасский университет, Соединенные Штаты Америки

Поступила: 18 апреля 2013 г .; Одобрена: 11 октября 2013 г .; Опубликовано: 27 ноября 2013 г.

Авторские права: © 2013 Jones, Pejchar. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Колледж природных ресурсов Уорнер при Университете штата Колорадо оказал финансовую поддержку в виде стипендии и ассистента преподавателя NFJ.Дополнительное финансирование было также предоставлено Фондом исследований и стипендий открытого доступа к библиотекам Университета штата Колорадо. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Глобальные изменения в производстве энергии происходят в результате увеличения спроса на чистую, дешевую и бытовую электроэнергию в сочетании с ростом потребления и ограниченным предложением ископаемого топлива.Энергия ветра находится в авангарде этого преобразования и в настоящее время является самым быстрорастущим источником электроэнергии в мире [1]. Эта тенденция частично обусловлена ​​такими целями, как намерение Министерства энергетики США (DOE) вывести 20% электроэнергии за счет ветра к 2030 году [2]. Преимущества энергии ветра включают низкие выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла [3], что подтверждает представление о том, что ветер является «чистой» альтернативой ископаемым видам топлива, таким как нефть и природный газ. Однако сосредоточение внимания только на выбросах игнорирует последствия «разрастания энергии» или увеличения площади земель, измененных для производства энергии [4].По прогнозам, использование земли, необходимое для производства энергии, будет быстро расти вместе с ростом населения [4]. Однако существующие оценки изменчивы и сильно зависят от развивающихся технологий [4] — [6]. Степень, в которой энергия ветра и традиционные источники энергии (например, нефть и природный газ) приводят к отрицательному воздействию на биоразнообразие и экосистемные услуги, не совсем понятна. Эмпирические исследования воздействия разрастания энергии на биоразнообразие и экосистемные услуги немногочисленны, непоследовательны и неравномерно распределены между типами энергии и группами фауны [7].Большая часть литературы о влиянии развития ветра посвящена столкновениям птиц и летучих мышей с ветряными турбинами [7], [8]. Литература о воздействии разработки нефти и газа в западной части Северной Америки в основном сосредоточена на воздействии деградации среды обитания только на несколько вызывающих озабоченность видов: в первую очередь полынных или пастбищных облигатов и копытных [9] — [11]. Влияние развития энергетики на другие важные характеристики природного и искусственного ландшафта, такие как инвазивные виды, хранение и связывание углерода, а также водные ресурсы, вызывает серьезную озабоченность общества, но в литературе уделяется очень мало внимания.

Измерение воздействия развития энергетики на природные сообщества традиционно осуществляется с помощью полевых исследований, но это исследование является трудным, дорогостоящим и иногда непрактичным в масштабах или временных рамках, которые имеют значение для принятия решений. Оценки в масштабе ландшафта могут использоваться в дополнение к полевым исследованиям и для оценки воздействия в пространственном и временном масштабе, необходимого для принятия решений по планированию землепользования и управлению. Использование индикаторов в качестве суррогатов для измерения биоразнообразия доказало свою эффективность в этом контексте [12], а аэрофотоснимки и геопространственные данные могут использоваться для дистанционной количественной оценки этих индикаторов на больших территориях и во времени [13].

Следующие индикаторы (таблица 1), которые, как было показано, влияют на биоразнообразие, могут быть прямо или косвенно измерены с помощью аэрофотоснимков и использованы для оценки чистого воздействия на сохранение [12]. Утрата и фрагментация среды обитания обычно считаются основными причинами утраты биоразнообразия [14], [15] и легко оцифровываются и количественно оцениваются по аэрофотоснимкам. Смертность диких животных в результате столкновений или загрязнения из-за различных источников (например, турбин, транспортных средств, линий электропередач, резервных котлованов) влияет на местное население и может также иметь последствия на уровне сообществ и экосистем [16].Чужеродные виды являются вторым по величине фактором, угрожающим видам [17], и, хотя присутствие и степень инвазивного растительного покрова трудно оценить в ландшафтном масштабе, степень потенциала инвазии можно оценить на основе масштабов человеческой деятельности и нарушений. [18]. Наконец, важно понимать воздействие на экосистемные услуги, такие как запасы углерода биомассы и водные ресурсы, в результате развития энергетики в свете изменения климата и сокращения запасов пресной воды.Геопространственные оценки запасов углерода биомассы легко доступны [19], а потребление и потери воды можно приблизительно оценить по энергетической инфраструктуре и протяженности непроницаемых поверхностей [20].

Индикаторы, перечисленные выше (и в таблице 1), действуют как суррогаты для биоразнообразия и экосистемных услуг, исходя из предположения, что, например, увеличение смертности, потеря среды обитания или фрагментация снижает биоразнообразие [15], [16], [21] ] и снижение потенциала хранения углерода, а также качества и количества воды влияет на способность региона предоставлять экосистемные услуги человеческим сообществам [22], [23].Преимущество этого подхода заключается в том, что индикаторы могут быть выбраны на основе экологических принципов и существующих пространственных данных способами, которые основываются на предыдущих исследованиях, но сохраняют гибкость, которую можно уточнять с течением времени [24], [25]. Недостатком этого подхода является то, что он предполагает воздействие на биоразнообразие и экосистемные услуги в конкретном месте на основе обобщенных выводов из литературы, которые могут быть более или менее актуальными для исследуемой области. Кроме того, поскольку воздействия основаны на суррогатах биоразнообразия и экосистемных услуг, этот подход не может дать убедительных доказательств воздействия энергии на какой-либо отдельный вид.Несмотря на это ограничение, индикаторы в этом исследовании особенно хорошо подходят для оценки характера и степени разрастания энергии, потому что они напрямую реагируют на изменения в землепользовании, и эти изменения обнаруживаются немедленно, тогда как изменения в видовом богатстве и численности могут показывать значительное отставание. раз [12], [26].

Это исследование сочетает в себе использование аэрофотоснимков, геопространственных данных и индикаторов биоразнообразия и экосистемных услуг, описанных выше, для быстрой оценки воздействия развития энергетики.Наши цели состоят в том, чтобы сравнить чистое воздействие нефти и газа на развитие ветровой энергии в расчете на единицу площади и на единицу энергии, а также сравнить влияние обоих видов энергии на другие виды землепользования. Хотя мы признаем, что в энергетическом портфеле для этого и других регионов, вероятно, будет использован подход «всего вышеперечисленного», это сравнение экологических воздействий поможет политикам принять более информированные решения о том, как инвестировать и планировать энергетику область, край. Мы также подчеркиваем, что существуют проблемы, связанные с прямым сравнением нефти, газа и ветра, поскольку электричество производится непосредственно с помощью ветряных турбин, а нефть и газ требуют дополнительной обработки для выработки энергии.В отличие от анализа жизненного цикла, который обычно включает транспортировку, передачу и преобразование энергии, это исследование специально отвечает на возникающие опасения по поводу наземных воздействий разрастания энергии и, таким образом, целенаправленно сосредоточено на фермах и полях, где происходит производство.

Методы

Область исследования

Район исследования был определен как политические границы Колорадо и Вайоминга, США. Эти два штата были выбраны потому, что они представляют собой районы со значительными историческими, текущими и потенциальными будущими разработками ветровых, нефтегазовых и газовых ресурсов.Местоположение всех существующих ветряных турбин в Колорадо и Вайоминге было получено из Геологической службы США [27], [28]. Разработчики энергетики дополнили эти данные, чтобы обеспечить полную перепись по состоянию на 11 сентября 2011 года. Местоположение всех текущих и исторических нефтяных и газовых скважин (традиционных и нетрадиционных) было получено от Комиссий по сохранению нефти и газа Колорадо и Вайоминга (COGCC и WOGCC) [29], [30]. Точечные местоположения турбин и скважин были забуферены на 500 м, чтобы создать три отдельных и пространственно различных полигональных объекта, представляющих 1) энергию ветра, 2) нефть и природный газ и 3) все оставшиеся области без развития энергетики, обозначенные как «эталонные». страта.

Дизайн выборки и сбор данных

Всего из трех классов пространственных объектов было выбрано 375 стратифицированных (125 на страту) пространственно сбалансированных, простых-случайных участков диаметром 1 км из трех классов пространственных объектов (Рис. 1 и Рис. 2). Масштаб наших участков согласуется с предыдущими исследованиями ландшафтного масштаба, проведенными в регионе [13]. На каждой пробной площади мы оцифровали человеческий «след» (т.е. любую территорию, непосредственно затронутую деятельностью человека) на основе изображений Национальной программы обработки изображений сельского хозяйства (NAIP), дополненных пакетами изображений конгломерата Google Earth ™ для выявления изменений с течением времени.Только один автор (NFJ) оцифровал и / или подтвердил все функции, чтобы обеспечить последовательность в сборе данных. Весной 2012 года мы нанесли на карту любую энергетическую инфраструктуру, которая была построена с момента получения последних доступных снимков. Границы пространственных объектов были оцифрованы как полигоны, а линейные объекты — как полилинии. Точечные объекты использовались для обозначения метеорологических башен, резервных котлованов, прудов-испарителей, турбин и колодцев. Каждый оцифрованный объект был классифицирован по типу землепользования (например, ветер, нефть и газ, сельское хозяйство, жилой фонд и т. Д.).) на основе схемы классификации, модифицированной Leinwand et al. [13]. Характеристики, которые можно было отнести к развитию энергетики, были оцифрованы как характеристики энергетики, а особенности, которые были отделены от развития энергетики или предшествовали ей, были отнесены к одному из нескольких основных видов землепользования. Эти данные позволили нам количественно оценить пропорциональное изменение и чистое воздействие развития энергетики. Каждый полигон и полилиния были классифицированы с использованием типов объектов Системы наземной классификации [31]. Сельскохозяйственные поля и пахотные земли считались «утратой среды обитания» и поэтому были оцифрованы, в то время как пастбища и пастбищные угодья — нет.Водные объекты, созданные плотинами или другими антропогенными преградами, были классифицированы как следы человека, тогда как естественные водоемы — нет.

Рис. 1. Примеры типовых участков, используемых для количественной оценки воздействия на индикаторы биоразнообразия и экосистемных услуг.

Пейзаж Западного Колорадо до (а) и после (б) разработки природного газа. Пейзаж Восточного Колорадо до (г) и после (д) развития ветроэнергетики. Примерные участки с потерей среды обитания, оцифрованные (c, f) как непроницаемые (белые) и непроницаемые (черные).Изображения, полученные в рамках Национальной программы сельскохозяйственных изображений (Агентство сельскохозяйственных услуг Министерства сельского хозяйства США) и Национальной программы аэрофотосъемки (USGS), являются репрезентативными для изображений, используемых во время сбора данных.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0081391.g001

Рисунок 2. Район исследования и демонстрационные участки.

Район исследования определяется политическими границами Колорадо и Вайоминга и включает 375 случайно выбранных пробных участков диаметром 1 км, стратифицированных по ветровой энергии, нефти и газу и другим / лежащим в основе землепользованию (эталонный слой).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0081391.g002

Измерение воздействия на индикаторы

Для количественной оценки воздействия на биоразнообразие и экосистемные услуги был выбран набор из шести уникальных индикаторов (таблица 1) в качестве суррогатов для эмпирических измерений. Потеря среды обитания рассчитывалась как общая площадь, временно или постоянно затронутая деятельностью человека на каждом участке из-за энергии ветра, нефти и газа, а также основных видов землепользования. Для количественной оценки степени фрагментации в пределах каждого участка мы использовали показатель GISFrag, который эквивалентен среднему расстоянию до ближайшего утраченного места обитания в пределах данной области [32].Сначала мы оцифровали всю потерю среды обитания в пределах каждого участка и в пределах 500 м от каждого участка, чтобы учесть нарушения, расположенные непосредственно за пределами пробного участка. Затем мы создали сетку из 30-метровых ячеек со значениями, равными евклидову расстоянию до ближайшей потери среды обитания. Среднее значение всех ячеек на участке образца использовалось для измерения фрагментации. Буфер в 500 м был выбран, потому что это обычное расстояние, в пределах которого многие виды подвергаются возмущению [10], [11], [33], [34].

Уникальные источники смертности диких животных от энергии ветра включают турбины и метеорологические башни [35].Источники смертности, ограниченные месторождениями нефти и природного газа, включают пруды-испарители и резервные ямы [36], которые предназначены для хранения и / или разделения жидких и твердых побочных продуктов бурения. Пруды-испарители обычно определяются как более крупные и постоянные сооружения, чем резервные ямы, которые меньше по размеру и присутствуют только во время активного бурения. Пруды-испарители были идентифицированы по аэрофотоснимкам, однако запасные ямы обычно удаляются, а ландшафт восстанавливается вскоре после бурения, что затрудняет надежную идентификацию резервных ям по изображениям.Информацию о том, использовались ли запасные карьеры на конкретных скважинах, иногда можно найти в базах данных COGCC и WOGCC. В тех случаях, когда эта информация была недоступна, мы предполагали, что на каждой скважине имеется резервный карьер, поскольку до недавнего времени эти особенности были почти повсеместными для нефтяных и газовых скважин в Колорадо и Вайоминге (С. Эллсуорт, личное сообщение). Резервные карьеры в настоящее время быстро устаревают, поскольку многие регулирующие органы и операторы принимают системы с замкнутым контуром, которые устраняют необходимость в открытых карьерах.

Мы также рассчитали общую протяженность дорог и линий электропередач на каждом участке, как до, так и после выработки энергии. Предполагалось, что вероятность столкновения животных с транспортными средствами положительно зависит от длины дороги в пределах каждого участка. Поскольку количество и тип активности транспортных средств сильно различаются и зависят от множества факторов, мы предположили, что активность транспортных средств была примерно одинаковой как для ветряных, так и для нефтегазовых разработок.

Для оценки потенциала интродукции и акклиматизации инвазивных видов мы количественно определили два субиндикатора.Во-первых, мы измерили общую длину всех линейных объектов (например, дорог, линий электропередач, подземных трубопроводов), чтобы представить относительный объем человеческой деятельности [37] и граничную площадь [38] в пределах каждого участка. Во-вторых, мы количественно определили площадь видимых временных (т. Е. Непроницаемых и непахотных земель) нарушений на каждом участке. Эти значения представляют собой области нарушения, где инвазия имеет более высокую вероятность возникновения [39].

Значения запасов углерода биомассы были оценены на основе данных, предоставленных Рюшем и Гиббсом [19], которые получены из методов Международной группы экспертов по изменению климата [40].Мы сопоставили типы растительности, перечисленные в Рюше и Гиббсе [19], с типами земного покрова из Национального набора данных о земельном покрове. Общая площадь каждого типа земного покрова была указана для каждого участка, а также для каждого оцифрованного непроницаемого объекта. Эта информация использовалась для расчета общего запаса углерода биомассы на каждом участке, а также общего запаса углерода биомассы, потерянного из-за непроницаемых поверхностей.

Для оценки относительного воздействия на водные ресурсы для каждого пробного участка были оценены величина годовой потери воды и площадь, преобразованная в непроницаемые поверхности.Поскольку использование воды на скважину либо не сообщается, либо является собственностью компании, это значение было оценено на основе общедоступной информации [41], [42]. Общая площадь непроницаемых поверхностей, определенная по аэрофотоснимкам, была рассчитана на каждом участке и эквивалентна безвозвратной потере среды обитания.

Мы также сравнили воздействия на единицу энергии, потребляемой средним американцем за один год (т. Е. 317 миллионов британских тепловых единиц [MMBtu]) [43], как средство демонстрации потенциальных воздействий на душу населения в течение одного года производства и в течение всего срока службы. каждого типа развития энергетики в конкретном месте.Данные по добыче для каждого объекта ветроэнергетики с 2001 г. доступны в Управлении энергетической информации [44], а данные по добыче для каждой нефтегазовой скважины доступны в COGCC [29] и WOGCC [30] с 1999 и 1973 гг. Соответственно. Среднегодовая добыча на турбину (годовая производительность предприятия, деленная на количество турбин) и на скважину была определена количественно на основе имеющихся данных и суммирована для расчета общей годовой добычи на участке. Затем эти значения были разделены на 317 MMBtu, чтобы рассчитать единицы энергии на участок, которые будут поддерживать среднего американца в течение одного года.Наконец, для ветра, нефти и газа по отдельности среднее воздействие каждого показателя на участок было разделено на средние единицы энергии (годовые для среднего американца) на участок, чтобы рассчитать годовое воздействие одного человека, использующего каждый вид энергии ( Таблица 2).

Мы также оценили воздействие на потерю среды обитания за 100 лет, чтобы сравнить краткосрочные и долгосрочные эффекты каждого типа развития энергетики. Мы исследовали различные сценарии развития, которые предполагают, что попытки восстановления земель, деградированных в результате разработки нефти и газа, либо безуспешны, либо частично (25%) успешны, и что замена ветряных турбин в конце их срока службы приводит к некоторому незначительному увеличению среды обитания. потеря (10%) или отсутствие дополнительной потери среды обитания.Оценки воздействия основаны на заявленном 20-летнем сроке службы нормальной нефтяной или газовой скважины и современной ветряной турбины промышленного масштаба [45], [46].

Анализ данных

Данные, записанные в процессе оцифровки, хранились в файловой базе геоданных ArcGIS 10 (ESRI 2010), а статистический анализ был выполнен в SAS 9.3 (SAS Institute 2010). Данные оценивались для каждого участка в одной или нескольких из следующих форм для каждого индикатора: 1) числовое и процентное изменение количества воздействий из-за выработки энергии по сравнению с ландшафтом, предшествующим застройке, и 2) общее воздействие. (от развития энергетики плюс основные виды землепользования) по каждому показателю, относящемуся к ветровой или нефтегазовой разработке.Тесты на пространственную корреляцию не были значимыми для всех показателей.

Для сравнения нефти и природного газа с ветровой энергией мы использовали параметрический t-критерий для оценки различий (альфа = 0,05) между средним числовым и процентным изменением воздействия для каждого показателя. Для сравнения воздействий в областях с развитием энергетики с областями без развития энергетики мы использовали дисперсионный анализ, который проверял различия между тремя слоями на основе среднего кумулятивного воздействия на участок. Если значительный (альфа = 0.05), мы протестировали отдельные априорных контрастов , используя скорректированные по Бонферрони альфа-уровни 0,0167 (0,05 / 4) на тест.

Результаты

Всего мы оцифровали 6 763 уникальных точечных, линейных и полигональных объекта на 375 пробных площадках. Наши пробные участки включали 295 турбин (более 13% существующих ветряных турбин в Колорадо и Вайоминге) и 361 нефтяную или газовую скважину на 235 кустовых площадках (примерно 0,17% существующих и исторических скважин в Колорадо и Вайоминге).Плотность скважин (2,9 скважин / участок) и турбин (2,4 турбины / участок) на пробных площадях существенно не различалась (t = 1,80, df = 248, p = 0,0735). Здесь мы 1) сообщаем результаты об изменении воздействий на каждый индикатор от нефти и газа и ветра от условий, предшествующих разработке, 2) указываем, как воздействия развития энергетики сравниваются с воздействиями в эталонных пластах и ​​в зависимости от лежащих в основе земель использования, 3) сообщать о воздействиях на единицу энергии, потребляемой средним американцем, и 4) оценивать, как эти воздействия меняются за пределами срока службы турбины или скважины.

Прямая утрата и фрагментация среды обитания

Нефть, газ и ветер привели к аналогичной потере среды обитания на единицу площади, но нефть и газ привели к более значительному пропорциональному изменению потери и фрагментации среды обитания. Средняя площадь прямой потери среды обитания на участок в условиях, предшествующих застройке, существенно не различалась между ветром и нефтью и газом (ветер = 3,09 га, нефть и газ = 3,36 га; t = 1,18, df = 248, p = 0,239). Однако с учетом ранее существовавшего землепользования и растительного покрова на нефть и газ приходилось 70.9% (+/– 3,47 стандартной ошибки [SE]) всех потерь среды обитания на участок, по сравнению с всего лишь 40,3% (+/– 3,80 SE) из-за энергии ветра. Нефть и газ увеличили фрагментацию на 62% (+/– 2,74 SE) на участок, по сравнению с 30% (+/– 2,48 SE) от энергии ветра и продемонстрировали большую фрагментацию на единицу площади (Рисунок 3).

Рис. 3. Влияние развития энергетики на утрату и фрагментацию среды обитания.

Результаты представлены в виде воздействий на единицу площади из-за выработки энергии (вверху), процента воздействий из-за выработки энергии (посередине) и общих воздействий от всех видов землепользования (внизу) с горизонтальными черными полосами, указывающими основные воздействия до развитие энергетики.Разные буквы представляют статистически значимые различия (p <0,05), а планки ошибок отражают стандартные ошибки. По оси ординат на верхнем и нижнем графиках фрагментации отложено расстояние до возмущения, поэтому более короткие столбцы представляют более высокие уровни фрагментации.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0081391.g003

Потенциальная смертность

Нефть и газ привели к образованию большего количества метров новых дорог, чем энергия ветра (ветер = 1 147 м, +/– 58,59 SE; нефть и газ = 1354 м.4 м, +/– 86,14 SE), но энергия ветра была ответственна за новые линии электропередач (ветер = 118,2 м, +/– 31,08 SE; нефть и газ = 15,61 м, +/– 9,1 SE) на каждый участок. Ветер был причиной значительно большего изменения метров дороги, чем нефть и газ (Рисунок 4). Графики энергии ветра в среднем составляли 2,36 (+/– 0,11 SE) ветряных турбин и 0,05 (+/– 0,02 SE) метеорологических башен на участок. На нефтегазовых участках в среднем было 2,87 (+/– 0,27 SE) резервных ям и 0,02 (+/– 0,002 SE) прудов-испарителей на участок.

Рисунок 4.Влияние развития энергетики на смертность диких животных.

Средняя протяженность линий электропередач и дорог представлена ​​как воздействия на единицу площади, обусловленные выработкой энергии (вверху), процентом воздействий, обусловленным выработкой энергии (посередине), и общими воздействиями от всех видов землепользования (внизу) с горизонтальным черные полосы указывают на основные воздействия до выработки энергии. Разные буквы представляют статистически значимые различия (p <0,05), а планки ошибок отражают стандартные ошибки.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0081391.g004

Восприимчивость к вторжению

Суррогаты, использованные для оценки восприимчивости к биологическому вторжению — длина линейных объектов и область временного нарушения — существенно не различались между ветроэнергетикой и нефтью и газом (линейные: ветер = 1903 м, нефть и газ = 2509 м; t = 0,78 , df = 248, p = 0,4361; временный: ветер = 1,40 га, нефть и газ = 1,49 га; t = 0,27, df = 248, p = 0,7882). В среднем ветровая энергия увеличила длину линейных объектов на 1 903 м (+/– 119.84 SE), или 78,4% (+/– 2,3 SE), и увеличили площадь временного нарушения на 1,4 га (+/– 0,16 SE), или 56,3% (+/– 4,0 SE). Нефть и газ в среднем увеличили общую длину линейных объектов на 2509 м (+/– 134,95 SE), или 77,7% (+/– 2,3 SE), и увеличили площадь временного нарушения на 1,49 га (+/– 0,19 SE), или 63,2% (+/– 4,1 SE).

Запасы углерода и водные ресурсы

Развитие нефти и газа привело к большей потере наземных углеродных и водных ресурсов по сравнению с ветровой энергией.Нефть и газ привели к потере приблизительно 15,8 тонны (+/– 2,98 SE) углерода с одного участка, что значительно больше, чем энергия ветра (7,43 тонны +/– 0,7 SE; t = 2,71, df = 248, p = 0,0071). Однако, принимая во внимание лежащее в основе землепользование и растительный покров, на энергию ветра приходилось 84% (+/– 2,1 SE) всего углерода биомассы, потерянного с одного участка, в то время как на нефть и газ приходилось только 75,5% (+/– 3,15 SE) за участок.

Разработка нефти и природного газа, хотя и сильно варьируется, требует значительно большего использования воды, чем энергия ветра.Текущие оценки показывают, что для сырой нефти при использовании наиболее распространенного метода добычи требуется примерно 62 галлона воды на 1 млн БТЕ, в то время как для добычи природного газа вода не требуется [41]. Согласно COGCC [42], гидроразрыв пласта, который произошел примерно в 90% нефтяных и газовых скважин с 1970-х годов, требует около 1,6 миллиона галлонов воды на каждую скважину (или около 80 000 галлонов в год в течение среднего 20-летнего срока службы скважины). колодец). Применяя эти оценки использования воды к значениям добычи сырой нефти и типу скважин в нашем исследовании, в среднем 711 228 галлонов воды на участок потребляется при добыче нефти и газа каждый год.Энергия ветра практически не требует воды для строительства или эксплуатации [41]. Площадь непроницаемой поверхности в результате развития энергетики существенно не различалась между ветром и нефтью и газом (ветер = 1,71 га, нефть и газ = 1,88 га; t = 1,08, df = 248, p = 0,2811). Однако разработка нефти и газа способствовала в среднем 63% (+/– 3,8 SE) непроницаемой поверхности на участок, что значительно больше, чем энергия ветра (37,8% +/– 3,8 SE; t = 4,72, df = 248, p <0,0001).

Сравнение развития энергетики с эталонным слоем

Воздействие сочетания всех видов человеческой деятельности на наши индикаторы не было одинаковым для всех трех слоев (т.е. участки с нефтью и газом, ветром и без развития энергетики). Утрата среды обитания, связанная с развитием ветра, была значительно больше по сравнению с участками в нефтегазовой отрасли ( F [1,372] = 44,58, p <0,0001) или эталонных пластов ( F [1,372] = 55,36, p <0,0001), потому что турбины были размещены в районах с более высоким уровнем нарушений, чем нефтегазовые (Рисунок 3). Попарное сравнение нефти и газа с эталонным слоем не было значимым. Расстояние до возмущения в опорном слое в среднем составляло 463.65 м (+/– 33,39 SE), что соответствует значительно меньшей фрагментации, чем участки с ветроэнергетикой (114,1 м +/– 9,85 SE; F [1,372] = 143,64, p <0,0001) или нефть и газ (142,37 м + / - 8,0 SE; F [1,372] = 121,99, p <0,0001). Общая фрагментация от всех видов землепользования в энергетических слоях была незначительной (Рисунок 3).

Присутствие развития энергетики на ландшафте было связано со значительно большим количеством дорог, чем в эталонном пласте, и в нефтегазовом пласте было значительно больше линий электропередач из-за всех видов землепользования, в то время как ветер существенно не отличался от других пластов (рис. 4).Учитывая все виды землепользования, опорный пласт имел значительно меньшее расстояние между линейными объектами ( F [1,372] = 61,33, p <0,0001) и значительно меньшую площадь временного нарушения ( F [1,372] = 12,11, p = 0,0006 ). В нефтегазовом пласте потери углерода биомассы были значительно выше, чем у энергии ветра ( F [1,372] = 7,01, p = 0,0085) и эталонного пласта ( F [1,372] = 6,04, p = 0,0144), если учесть все землепользование. Также не было значительной разницы между тремя слоями по общей площади созданных непроницаемых поверхностей ( F [2,372] = 0.29, р = 0,7454).

Базовый земельный покров и землепользование также различались по слоям. Разработка нефти и газа происходила на более широком разнообразии типов земного покрова, чем энергия ветра, включая лесные ландшафты. Уровни утраты среды обитания и фрагментации (расстояние до возмущения) до начала развития энергетики были выше на участках, содержащих объекты ветроэнергетики (27,97 га +/– 2,69 SE и 264,71 м +/– 28,54 SE соответственно) по сравнению с месторождениями нефти и газа (8,01 +/– 1,66 ЮВ и 654,02 м +/– 36.67 SE соответственно; Рисунок 3), а энергия ветра была в три раза преобладающей на участках, где преобладающим подстилающим покровом земли были возделываемые пахотные земли (ветер = 33 участка; нефть и газ = 10 участков). До развития энергетики на нефтегазовых участках запас углерода биомассы почти в 2,7 раза превышал средний показатель ветроэнергетики (нефть и газ: 912,71 тонны углерода +/– 109,47 SE; ветер: 344,72 тонны углерода +/– 11,56 SE) .

Сравнение энергии и срока службы на единицу

Общая годовая выработка энергии на ветровой участок в среднем составила 39 539 (+/– 1,800 SE) MMBtu, а общая выработка энергии на нефтегазовом участке в среднем составила 101 044 (+/– 20 446 SE) MMBtu.Краткосрочные воздействия на единицу энергии были больше за счет энергии ветра по всем показателям, кроме потребления воды. Например, в рамках параметров нашего исследования среднему американцу потребуется примерно 247 м ² (+/– 20,13 SE) потери среды обитания, чтобы получить годовое потребление энергии за счет энергии ветра, но только 106 м ² (+ / — 22,56 SE), если эта энергия поступала из нефти и газа (таблица 2). Потери среды обитания на единицу энергии существенно увеличились за 100 лет добычи нефти и газа, превзойдя воздействие ветра на единицу энергии.Эта тенденция сохраняется независимо от сценария (переменные темпы восстановления и потери местообитаний, связанные с нефтью и газом и ветром соответственно) (Рисунок 5).

Рисунок 5. Прогнозируемая потеря среды обитания на единицу произведенной энергии за 100 лет.

Эти тенденции иллюстрируют несколько альтернативных сценариев, в которых: 1) нет увеличения потерь среды обитания, поскольку ветряные турбины ремонтируются каждые 20 лет; 2) наблюдается незначительное (10%) увеличение потерь среды обитания из-за энергии ветра, например, из-за перемещения турбин или расширения дорог; 3) нет успешной рекультивации от нефтегазовых разработок; и 4) 25% всей среды обитания, утраченной из-за нефти и газа, успешно восстанавливается каждые 20 лет или 25% существующей инфраструктуры используется повторно.Оценка производства энергии и воздействия основана на заявленном 20-летнем сроке службы нормальной нефтяной или газовой скважины и современной ветряной турбины промышленного масштаба [45], [46].

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0081391.g005

Обсуждение

Наши результаты показывают, что развитие энергетики связано с множеством прямых и косвенных воздействий на биоразнообразие и отдельные экосистемные услуги в Колорадо и Вайоминге. В целом, нефть и газ оказали более сильное чистое воздействие на потерю среды обитания, фрагментацию среды обитания, запасы углерода и водные ресурсы.Восприимчивость к вторжению и серьезной потере среды обитания у этих двух типов энергии была примерно одинаковой. Однако основные характеристики ландшафта и период времени, в течение которого измеряются воздействия, имеют важные последствия для характера и масштабов разрастания энергии.

При сравнении воздействий между видами энергии необходимо учитывать географический и ландшафтный контекст. Например, независимо от типа энергии, развитие уже нарушенных территорий (то есть возделываемых культур) привело к меньшему влиянию на индикаторы.Колорадо и Вайоминг были предложены в качестве двух из 38 штатов, в которых цели Министерства энергетики по развитию ветроэнергетики могут быть полностью выполнены на нарушенных землях (рис. 6) [47]. Однако остается неясным, является ли эта цель экономически жизнеспособной с учетом стоимости дорог, линий электропередач и другой инфраструктуры, связанной со стратегическим развитием ветровых ресурсов для минимизации воздействия на ненарушенные земли. Разработчики нефти и газа сталкиваются с аналогичными физическими и экономическими ограничениями, поскольку они могут вести разработку только в непосредственной близости от существующих подземных запасов.Однако новая технология, которая могла бы использовать существующие кустовые площадки для бурения десятков новых скважин, не была полностью применена в Колорадо и Вайоминге [48]. Учитывая быстрые темпы разрастания энергии, быстрое принятие нормативных актов или финансовых стимулов для разработки энергетических ресурсов на уже нарушенных землях может быть одним из наиболее важных шагов, которые мы можем предпринять для минимизации воздействия на биоразнообразие и экосистемные услуги.

Рис. 6. Части исследуемой территории, где развитие ветровой энергии может происходить на ранее нарушенных землях.

На этой карте обозначены районы с потенциалом для развития ветровой энергии на ранее нарушенных землях (черные), естественные или нетронутые земли (серые) и районы, в которых отсутствуют подходящие ветровые ресурсы (белые), а также расположение существующих ветроэнергетических объектов [27 ], [28], [59], [60], [61].

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0081391.g006

Точно так же количество углерода биомассы, потерянного в результате изменения землепользования, зависит от места застройки и типа земного покрова.В этом исследовании разработка нефти и газа привела к большей потере углерода биомассы, потому что ряд участков находился в лесных ландшафтах, которые накапливают примерно в пятнадцать раз больше углерода биомассы на единицу площади по сравнению с лугами и кустарниками [19]. Кроме того, поскольку пахотные земли обычно поглощают больше углерода, чем естественные растительные сообщества в нашем регионе (за исключением лесных ландшафтов), ожидается, что энергия, заменяющая пахотные земли, будет иметь большее влияние на связывание углерода по сравнению с выработкой энергии в естественных лугах и кустарниках [19].

Временные рамки, в течение которых измеряется энергетическое воздействие, существенно меняют экологические последствия. В краткосрочной перспективе разработка нефти и газа оказывает меньшее влияние на единицу произведенной энергии, но в долгосрочной перспективе энергия ветра менее вредна. Текущий средний срок службы ветряной турбины промышленного масштаба и нефтегазовой скважины составляет примерно 20 лет [45], [46]. Через 20 лет ветряная турбина может быть заменена новой на той же площадке без дополнительных ударов. Однако после того, как нефтяная или газовая скважина иссякнет, потребуется пробурить новую скважину на новом месте для поддержания производительности, необходимой для удовлетворения потребностей общества.Хотя источники смертности будут удалены, использование воды прекратится, а непроницаемые поверхности станут проницаемыми, деградация среды обитания из-за удаления растительности, фрагментации и присутствия инвазивных видов может продолжаться в течение многих лет. Мелиорация часто оказывается безуспешной в короткие сроки в суровых условиях засушливого запада [49], и неясно, полностью ли когда-нибудь пейзажи оправятся от нарушений. По этой причине удельное воздействие энергии на биоразнообразие необходимо рассматривать в контексте продолжительности жизни источников энергии и физических структур, связанных с ветром (возобновляемым) и разработкой нефти и газа (конечным).За счет повышения успешности рекультивации и / или повторного использования существующих следов, разработка нефти и газа может со временем сократить потерю среды обитания. Аналогичным образом, чтобы минимизировать потерю среды обитания в долгосрочной перспективе, очень важно, чтобы замена ветряных турбин и связанной с ними инфраструктуры не повлияла существенно на текущие масштабы развития (рис. 5).

В ходе нашего анализа мы выявили несколько существенных пробелов в знаниях, которые ограничивают нашу способность измерить полное влияние развития энергетики.Хотя мы смогли идентифицировать и количественно оценить потенциальные источники смертности диких животных, мы не смогли оценить годовую смертность в нашем исследовании из-за отсутствия надежных и эмпирически полученных данных о смертности. Это еще раз подчеркивает необходимость более точных оценок уровня смертности после строительства на объектах энергетики по репрезентативному спектру типов землепользования и почвенного покрова. Например, наилучшие доступные показатели смертности от ветряных турбин в США основаны только на 40 существующих ветроустановках и представляют собой лишь небольшую выборку экорегионов [50].К сожалению, оценки смертности, связанной с дорогами, линиями электропередач и другими источниками, также неизвестны и, конечно же, не собирались систематически в районе нашего исследования. Отсутствие надежных оценок смертности [8] говорит о молодом и в значительной степени закрытом характере исследований энергии и дикой природы [51]. Строгий мониторинг смертности должен быть стандартной практикой, чтобы наше понимание смертности диких животных и наша способность использовать эту информацию в геопространственных моделях основывались не столько на экстраполяции, сколько на конкретных физических характеристиках застройки и окружающего ландшафта.

Шум и световое загрязнение являются важными факторами экологического стресса, которые продемонстрировали свое воздействие на биоразнообразие и человеческие сообщества [52], [53], [54]. На действующих нефтяных и газовых месторождениях компрессоры и генераторы могут достигать 84 децибел [55]. Современные ветряные турбины промышленного масштаба могут превышать 100 децибел [56] в самой высокой точке; однако шум, создаваемый турбинами, смягчается звуком ветра и зависит от характеристик окружающего ландшафта. Кроме того, движение транспортных средств и временный шум от бурения и строительства способствуют шумовому воздействию для обоих типов энергии.Источники искусственного света обычно более распространены на объектах ветроэнергетики, чем на месторождениях нефти и газа, где они расположены в производственных зданиях, подстанциях и на некоторых турбинах. Количественная оценка воздействия энергетического шума и светового загрязнения была невозможна с доступными изображениями и источниками данных, и поэтому выходила за рамки нашего исследования. Чтобы точно оценить влияние выработки энергии на шум, очень важно измерить уровни децибел в поле, а также характеристики окружающего ландшафта (например,грамм. топография и атмосферные условия). Затухание шума и пространственно явные шумовые воздействия (на единицу площади) можно затем смоделировать с использованием геопространственных инструментов, таких как SPreAD-GIS [57] и NMSim (Wyle Research & Consulting). Расширение нашего понимания шума и света как побочных продуктов развития энергетики должно представлять широкий интерес для лиц, принимающих решения, озабоченных благополучием человека и природных систем.

Нехватка и загрязнение воды являются глобальными экологическими проблемами, и нельзя упускать из виду затраты и выгоды, связанные с развитием энергетики для водных ресурсов.Оценки использования воды для нефтяных и газовых скважин являются приблизительными из-за широко изменяющихся характеристик каждой скважины. Однако потребление воды как функция развития энергетики основывается больше на характеристиках отрасли, а не на ландшафте; энергия ветра не требует воды, независимо от местоположения. Следовательно, меры по решению проблемы водопользования должны быть сосредоточены на конкретных действиях нефтегазовой отрасли и местонахождении источников воды. Например, гидроразрыв пласта может открыть новые запасы природного газа, но для этого процесса требуется большое количество воды и используются химические вещества, которые могут отрицательно повлиять на качество воды [58].

Шесть показателей, проанализированных в этом исследовании, важны для сохранения дикой природы и благополучия человека; однако они не эквивалентны для всех таксонов или человеческих сообществ. Например, неясно, как чистые потери, связанные с прямой смертностью, сравнивать с косвенным воздействием потери среды обитания на уровне популяции. Кроме того, мы подчеркиваем, что анализ полного воздействия развития энергетики на индикаторы биоразнообразия и экосистемных услуг должен учитывать влияние транспортировки на большие расстояния, обработки и использования этих различных форм энергии.Есть веские основания полагать, что землепользование, необходимое для передачи энергии (дороги, трубопроводы, линии электропередач), имеет и будет продолжать оказывать важное и широкомасштабное воздействие на среду обитания диких животных и благосостояние людей [6]. Мы сосредоточились на ферме или поле, где производилось производство, потому что местный и региональный «след» развития энергетики не был полностью оценен. Однако другие исследователи изучали влияние развития энергетики на жизненный цикл [6], [45], и мы настоятельно рекомендуем политикам, разработчикам и другим лицам, участвующим в принятии решений в области энергетики, учитывать влияние воздействий как на региональном, так и на местном уровне на биоразнообразие и благополучие человека.

Хотя это исследование представляет собой ретроспективный анализ землепользования на межгорном западе, последствия этой работы выходят далеко за пределы этого региона. Этот подход можно использовать для прогнозирования будущих воздействий на определенные виды или экосистемы или для определения природы и количественной оценки масштабов смягчения, необходимых для противодействия этим воздействиям. Например, существует значительный интерес к пониманию кумулятивного воздействия развития на особо чувствительные виды, такие как большой шалфейный тетерев ( Centrocercus urophasianus ), облигатные певчие птицы полынно-кустарниковые или беркуты ( Aquila chrysaetos ).Наш подход и результаты могут также активно использоваться для разработки ветровых или нефтегазовых месторождений в местах, где это окажет минимальное влияние на утрату природных экосистем, хранение и секвестрацию углерода для смягчения последствий изменения климата и устойчивость других земель. на основе природного капитала.

Демонстрация того, как потребление энергии средним потребителем влияет на ландшафт, может быть ценным для расширения прав и возможностей граждан принимать информированные решения и предпринимать значимые действия. Подчеркивая область потенциальной среды обитания диких животных, утраченную в результате выработки энергии (или поддерживаемой за счет экономии энергии), мы можем влиять на повседневные решения людей в мире, где информация об истинных экологических и социальных издержках нашего поведения часто бывает неуловимой. .В конечном счете, наш комплексный подход и наши конкретные выводы могут быть использованы для решения одной из самых сложных проблем, стоящих перед обществом: уравновешивания спроса на энергию с желанием сохранить землю для сохранения биоразнообразия и экосистемных услуг, которые мы ценим.

Благодарности

Мы благодарим C. Aldridge, D. Theobald и K. Wilson из Университета штата Колорадо за продуктивные обсуждения дизайна исследования и интерпретации результатов. Мы также благодарны К. Мэллингу и Дж.Шмидту, бывшим студентам Университета штата Колорадо, за помощь в сборе данных. Кроме того, мы ценим чрезвычайно полезные и содержательные комментарии двух анонимных рецензентов.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: NFJ LP. Проведены эксперименты: NFJ. Проанализированы данные: NFJ. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: NFJ LP. Написал статью: NFJ LP.

Список литературы

1. 1. Управление энергетической информации (2012 г.).Электроэнергетика за 2011 год. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергетических рынков и конечного использования, Управление энергетической информации. Доступно: http://www.eia.gov/cneaf/solar.renewables/page/wind/wind.html. По состоянию на 31 января 2013 г.
2. 2. Министерство энергетики США (2008 г.) 20% энергии ветра к 2030 г. — увеличение доли энергии ветра в электроснабжении США. Вашингтон, округ Колумбия: Энергетическая эффективность и возобновляемые источники энергии Министерства энергетики США.
3. 3. Якобсон М.З. (2008) Обзор решений проблем глобального потепления, загрязнения воздуха и энергетической безопасности.Энергетика и экология 2: 148–173.
4. 4. Макдональд Р.И., Фарджионе Дж., Кизекер Дж., Миллер В.М., Пауэлл Дж. (2009) Распространение энергии или энергоэффективность: климатическая политика в отношении естественной среды обитания для Соединенных Штатов Америки. PLOS ONE 4: e6802.
5. 5. Денхольм П., Хэнд М., Джексон М., Онг С. (2009) Требования к землепользованию современных ветряных электростанций в США. Голден, Колорадо: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии.
6. 6. Фтенакис В., Ким ХК (2009) Землепользование и производство электроэнергии: анализ жизненного цикла.Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии 13: 1465–1474.
7. 7. Нортруп Дж. М., Виттемьер Дж. (2013) Характеризация воздействия новых источников энергии на дикую природу с прицелом на смягчение последствий. Письма по экологии 16: 112–125.
8. 8. Стюарт Г.Б., Пуллин А.С., Коулз С.Ф. (2007) Слабая доказательная база для оценки воздействия ветряных хозяйств на птиц. Охрана окружающей среды 34: 1–11.
9. 9. Сойер Х., Нильсон Р.М., Линдзи Ф., Макдональд Л.Л. (2006) Выбор зимней среды обитания оленя-мула до и во время разработки месторождения природного газа.Журнал управления дикой природой 70 (2): 396–403.
10. 10. Доэрти К.Э., Наугле Д.Е., Уокер Б.Л., Грэм Дж.М. (2008) Выбор места обитания для больших шалфейных тетеревов зимой и развитие энергии. Журнал управления дикой природой 71: 187–195.
11. 11. Холлоран М.Дж., Кайзер Р.К., Хуберт В.А. (2010) Выращивание большей реакции тетерева на развитие энергетики в Вайоминге. Журнал управления дикой природой 74: 65–72.
12. 12. Мильдер Дж. К., Лассой Дж. П., Бедфорд Б. Л. (2008) Сохранение биоразнообразия и функций экосистемы посредством ограниченного развития: эмпирическая оценка.Биология сохранения 22: 70–79.
13. 13. Leinwand IIF, Theobald DM, Mitchell J, Knight RL (2010) Динамика ландшафта в государственно-частном интерфейсе: тематическое исследование в Колорадо. Ландшафт и градостроительство 97: 182–193.
14. 14. Уилков Д.С. (1987) От фрагментации к исчезновению. Журнал природных территорий 7: 23–29.
15. 15. Пимм С.Л., Рэйвен П. (2000) Биоразнообразие: вымирание в цифрах. Nature 403: 843–845.
16. 16. Фариг Л., Педлар Дж. Х., Поуп С. Е., Тейлор П. Д., Вегнер Дж. Ф. (1995) Влияние дорожного движения на плотность амфибий.Биологическая охрана 73: 177–182.
17. 17. Wilcove DS, Rothstein D, Dubow J, Phillips A, Losos E (1998) Количественная оценка угроз для находящихся под угрозой видов в Соединенных Штатах. BioScience 48: 607–615.
18. 18. Гелбард Дж. Л., Белнап Дж. (2003) Дороги как каналы для вторжений экзотических растений в полузасушливый ландшафт. Биология сохранения 17: 420–432.
19. 19. Ruesch A, Gibbs HK (2008) Новая глобальная карта углерода биомассы уровня 1 МГЭИК на 2000 год. Ок-Ридж, Теннесси: Центр анализа информации по двуокиси углерода, Национальная лаборатория Ок-Ридж.Доступно: http://cdiac.ornl.gov. По состоянию на 31 августа 2012 г.
20. 20. Арнольд К.Л., Гиббонс Дж. (1996) Непроницаемое покрытие поверхности: появление ключевого экологического индикатора. Журнал Американской ассоциации планирования 62: 243–258.
21. 21. Уилберт М., Томсон Дж., Калвер Н.В. (2008) Анализ фрагментации среды обитания в результате разработки нефти и газа и ее воздействия на дикую природу: основа для планирования государственного управления земельными ресурсами. Вашингтон, округ Колумбия: Общество дикой природы, Департамент экологии и экономических исследований.
22. 22. Брюс Дж. П., Фром М., Хайтес Э, Янзен Х, Лал Р., Паустиан К. (1999) Связывание углерода в почвах. Журнал сохранения почвы и воды 51: 382–389.
23. 23. Хансен А.Дж., Найт Р.Л., Мазлафф Дж.М., Пауэлл С., Браун К. и др. (2005) Влияние застройки пригородов на биоразнообразие: модели, механизмы и потребности в исследованиях. Экологические приложения 15: 1893–1905.
24. 24. Теобальд Д.М., Хоббс Н.Т., Беарли Т., Зак Дж. А., Шенк Т. и др. (2000) Включение биологической информации в процесс принятия решений по местному землепользованию: разработка системы природоохранного планирования.Ландшафтная экология 15: 35–45.
25. 25. Теобальд Д.М., Спайс Т., Клайн Дж., Максвелл Б., Хоббс Н.Т. и др. (2005) Экологическое обеспечение планирования землепользования в сельской местности. Экологические приложения 15: 1906–1914.
26. 26. Сондерс Д.А., Хоббс Р.Дж., Маргулес С.Р. (1991) Биологические последствия фрагментации экосистемы: обзор. Биология сохранения 5: 18–32.
27. 27. O’Donnell MS, Fancher TS (2010) Пространственное картирование и атрибуция ветряных турбин Вайоминга: СШАСерия данных геологической службы 524. Форт-Коллинз, Колорадо: Геологическая служба США. Доступно: http://www.fort.usgs.gov/products/publications/pub_abstract.asp?PubID=22954. По состоянию на 11 сентября 2011 г.
28. 28. Карр Н.Б., Диффендорфер Дж.Э., Фанчер Т.С., Латыш Н.Е., Лейб К.Дж. и др .. (2011) Расположение и атрибуты ветряных турбин в Колорадо, 2009. Серия данных геологической службы США 597. Форт-Коллинз, Колорадо: Геологическая служба США. Доступно: http://pubs.usgs.gov/ds/597/. Проверено 11 сентября 2011 г.
29. 29. Комиссия по сохранению нефти и газа Колорадо (2011) Информационная система по нефти и газу Колорадо (COGIS). Денвер, Колорадо: Департамент природных ресурсов Колорадо, Комиссия по сохранению нефти и газа Колорадо. Доступно: http://cogcc.state.co.us/. По состоянию на 11 сентября 2011 г.
30. 30. Комиссия по сохранению нефти и газа штата Вайоминг (2011 г.). Загрузка данных. Каспер, Вайоминг: Комиссия по сохранению нефти и газа штата Вайоминг. Доступно: http://wogcc.state.wy.us/. Проверено 11 сентября 2011 г.
31. 31. Стандарты наземной классификации. 2006. Наземные стандарты классификации. Американская ассоциация планирования. Доступно: http://www.planning.org/lbcs/. По состоянию на 31 января 2013 г.
32. 32. Ripple WJ, Bradshaw GA, Spies TA (1991) Измерение структуры лесного ландшафта в Каскадном хребте Орегона, США. Биологическая охрана 57: 73–88.
33. 33. Мало Дж. Э., Асебес П., Траба Дж. (2011) Измерение устойчивости копытных к человеку с помощью расстояния полета: надежный инструмент управления посетителями? Биоразнообразие и сохранение 20: 3477–3488.
34. 34. Shanley CS, Pyare S (2011) Оценка зоны влияния дороги на распространение диких животных в сельской местности. Экосфера 2: статья 16.
35. 35. Эриксон В.П., Джонсон Г.Д., Янг Д.П. (2005) Обобщение и сравнение смертности птиц от антропогенных причин с акцентом на столкновения. Общий технический отчет PSW – GTR-191. Лесная служба США.
36. 36. Рамирес-младший П. (2010) Смертность птиц в очистных сооружениях нефтяных промыслов. Экологический менеджмент 46: 820–826.
37. 37. Хоббс Р.Дж., Хамфрис С.Е. (1995) Комплексный подход к экологии и управлению инвазиями растений. Биология сохранения 9: 761–770.
38. 38. Cilliers SS, Williams NSG, Barnard FJ (2008) Модели инвазий экзотических растений на фрагментированных городских и сельских пастбищах на разных континентах. Ландшафтная экология 23: 1243–1256.
39. 39. Котанен П.М. (2004) Восстановление растительности после нарушения почвы и вторжения на калифорнийский луг: 10-летняя история восстановления.Биологические вторжения 6: 245–254.
40. 40. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (2006 г.) Руководящие принципы МГЭИК по национальным кадастрам парниковых газов. Том 4: сельское, лесное и другое землепользование. Япония: Институт глобальных экологических стратегий.
41. 41. Мильке Э., Анадон Л.Д., Нараянамурти В. (2010) Потребление воды при добыче, переработке и преобразовании энергоресурсов: обзор литературы для оценок водоемкости добычи энергоресурсов, переработки в топливо и преобразования в электричество.Документ для обсуждения инновационной политики в области энергетических технологий № 2010-15. Бостон, Массачусетс: Белферский центр науки и международных отношений, Гарвардская школа Кеннеди, Гарвардский университет.
42. 42. Комиссия по сохранению нефти и газа штата Колорадо (2012 г.) Отчет 2011 г. Комиссии по контролю качества воды и Отделу контроля качества воды Департамента здравоохранения и окружающей среды штата Колорадо. Денвер, Колорадо: Департамент природных ресурсов Колорадо, Комиссия по сохранению нефти и газа Колорадо.
43. 43. Управление энергетической информации (2011 г.) Ежегодный энергетический обзор 2010 г. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергетических рынков и конечного использования, Управление энергетической информации.
44. 44. Управление энергетической информации (2012) Подробные данные формы EIA-923, с данными предыдущей формы EIA-906/920. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергетических рынков и конечного использования, Управление энергетической информации. Доступно: http://www.eia.gov/electricity/data/eia923/.По состоянию на 31 января 2012 г.
45. 45. Мартинес Э., Санс Ф., Пеллегрини С., Хименес Э., Бланко Дж. (2009) Оценка жизненного цикла ветряной турбины мощностью в несколько мегаватт. Возобновляемая энергия 34: 667–673.
46. 46. EnCana Oil and Gas Inc (2011) Срок службы скважины. Калгари, Альберта, Канада: EnCana Corporation. Доступно: http://www.encana.com/pdf/communities/usa/LifeOfTheWell2011.pdf. По состоянию на 31 августа 2012 г.
47. 47. Кизекер Дж. М., Эванс Дж. С., Фарджоне Дж., Доэрти К., Форесман К. Р. и др.(2011) Беспроигрышный вариант для ветра и дикой природы: видение содействия устойчивому развитию. PLOS ONE 6: e17566.
48. 48. Молвар Е.М. (2003) Интеллектуальное бурение: использование наклонно-направленного бурения для уменьшения воздействия нефти и газа на межгорном западе. Ларами, Вайоминг: Альянс по сохранению биоразнообразия.
49. 49. Бергквист Э., Евангелиста П., Штольгрен Т. Дж., Аллея Н. (2007) Инвазивные виды и разработка метана угольных пластов в бассейне Паудер-Ривер, Вайоминг. Экологический мониторинг и оценка 128: 381–394.
50. 50. Smallwood KS (2013) Сравнение оценок смертности птиц и летучих мышей среди ветроэнергетических проектов в Северной Америке. Бюллетень Общества дикой природы 37: 19–33.
51. 51. Piorkowski MD, Farnsworth AJ, Fry M, Rohrbaugh RW, Fitzpatrick JW, et al. (2012) Приоритеты исследований в области энергии ветра и мигрирующих диких животных. Журнал управления дикой природой 76: 451–456.
52. 52. Фрэнсис С.Д., Барбер-младший (2013) Структура для понимания воздействия шума на дикую природу: неотложный природоохранный приоритет.Границы экологии и окружающей среды 11 (6): 305–313.
53. 53. Байер П. (2006) Влияние искусственного ночного освещения на наземных млекопитающих. В: Rich C, Longcore T, редакторы. Экологические последствия искусственного ночного освещения. Ковело, Калифорния: Island Press. С. 19–42.
54. 54. Stansfeld SA, Matheson MP (2003) Шумовое загрязнение: не слуховое воздействие на здоровье. Британский медицинский бюллетень 68 (1): 243–257.
55. 55. Лоусон А.Л., Моррисон М.Л., Слэк Р.Д. (2011) Влияние добычи нефти и газа на зимующих пастбищных птиц у национального побережья острова Падре, штат Техас.Юго-восточный натуралист 10 (2): 303–320.
56. 56. Роджерс А.Л., Манвелл Дж. Ф., Райт С. (2006) Акустический шум ветряных турбин (с поправками). Лаборатория возобновляемых источников энергии, Департамент машиностроения и промышленного строительства, Массачусетский университет в Амхерсте, Амхерст, Массачусетс.
57. 57. Reed SE, Boggs JL, Mann JP (2012) Инструмент ГИС для моделирования распространения антропогенного шума в естественных экосистемах. Экологическое моделирование и программное обеспечение 37: 1–5.
58. 58. Энтрекин С., Эванс-Уайт М., Джонсон Б., Хагенбух Э. (2011) Быстрое расширение добычи природного газа представляет угрозу для поверхностных вод.Границы экологии и окружающей среды 9: 503–511.
59. 59. Фрай Дж., Сиань Дж., Джин С., Девиц Дж., Гомер С. и др. (2011) Завершение Национальной базы данных о земном покрове за 2006 год для континентальных Соединенных Штатов. PE&RS, Vol. 77: 858–864.
60. 60. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (2003) Ветровые ресурсы Колорадо на высоте 50 метров над уровнем земли. Векторные цифровые данные. Голден, Колорадо: Alliance for Sustainable Energy, LLC. и Министерство энергетики США. Доступно: http: // www.nrel.gov/gis/data_wind.html. По состоянию на 31 августа 2012 г.
61. 61. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (2003 г.) Разрешение 50 м для регионов Тихоокеанского Северо-Запада (включая Айдахо, Монтану, Орегон, Вашингтон и Вайоминг. Векторные цифровые данные. Голден, Колорадо: Alliance for Sustainable Energy, LLC. И Министерство энергетики США. Доступно: http: //www.nrel.gov/gis/data_wind.html. Проверено 31 августа 2012 г.

Рандомизированное контролируемое вмешательство с рыбьим жиром в сравнении с подсолнечным маслом в возрасте от 9 до 18 месяцев: изучение изменений роста и толщины кожной складки

Субъекты и дизайн исследования.

Исследование представляло собой двойное слепое контролируемое параллельное вмешательство, в котором 9-месячные младенцы случайным образом распределялись на ежедневную масляную добавку в течение 9 месяцев. Все участники были обследованы до и после вмешательства, через 9 ± 0,5 мес. И 18 ± 0,9 мес. Соответственно. Подходящие для исследования младенцы были здоровыми одинокими детьми, рожденными ≥37-й недели гестации с соответствующим весом для GA (10), 5-минутным баллом по шкале Апгар> 7, без предшествующих добавок FO и без использования лекарств, которые могут повлиять на рост и / или потребление пищи.Семьи, проживающие в столичном регионе Копенгагена, были случайным образом выбраны из Национального реестра актов гражданского состояния Дании и отправили приглашения для участия. Родители, откликнувшиеся на приглашение, были приглашены на информационную встречу в Департамент питания человека Копенгагенского университета, где они дали свое письменное информированное согласие (см. Диаграмму потока участников на рис. 1). Подробные анкеты заполнялись на исходном уровне и когда младенцам было 18 месяцев, и родители и опекуны участников заполняли предварительно закодированные дневники питания младенцев за семь дней подряд перед обоими обследованиями.Перед регистрационной неделей родители были тщательно проинструктированы о том, как регистрировать диету своего ребенка, и один из двух исследователей проверил все регистрации продуктов вместе с сопровождающим родителем во время осмотров, чтобы повысить качество данных. Исследование было одобрено научным комитетом столичного региона Копенгагена, Дания (H-A-2007-0088) и зарегистрировано на сайте www.Clinical-Trials.gov (NCT 00631046).

Рис. 1

Блок-схема исследования.

Диетическое вмешательство, рандомизация и распределение по группам.

Вмешательство состояло из ежедневного приема 5 мл масляной добавки в возрасте от 9 до 18 месяцев либо FO [богатого эйкозапентаеновой кислотой (20: 5n-3, EPA) и DHA, но без витаминов], либо SO [богатого линолевой кислотой, (18: 2n-6)] (добрый подарок от Axellus A / S). Мы выбрали SO в качестве контроля, потому что хотели изучить специфические эффекты n-3 ПНЖК. Предполагаемая доза обеспечит младенцев в группе FO 1,6 г / сут EPA + DHA, а младенцам в группе SO — 3,1 г / сут линолевой кислоты. Из-за дополнительной энергии в добавках родители были проинструктированы заменять некоторые из обычных жиров в рационе своего ребенка поставляемым маслом и давать масла ложкой или смешивать с пищей.В инструкциях указано, что все неоткрытые бутылки следует хранить в морозильной камере и охлаждать после открытия, чтобы свести к минимуму окисление жирных кислот.

Все 154 включенных младенца имели равную вероятность быть распределенными в две группы. Человек, не участвовавший в исследовании, составил список рандомизации с помощью компьютерной рандомизации блоков с различными размерами блоков: 4, 6, 8 и 10 в случайном порядке (www.randomization.com). Следовательно, идентификационные номера 1–170 были присвоены одной из двух групп вмешательства.Десять темных пластиковых бутылок емкостью 150 мл, содержащих интервенционные масла, были впоследствии закодированы и промаркированы каждым идентификационным номером. Исследователи, ответственные за контакт с младенцами и их семьями, присвоили следующий доступный номер из списка при следующем входе в исследование, а 10 бутылочек с маслом для вмешательства (достаточного для всего периода вмешательства) были предоставлены после базового обследования. Исследователи всегда были не осведомлены о распределении, а раскрытие данных выполнялось только после завершения всех анализов данных.Список рандомизации хранился в запечатанном конверте в сейфе отделения.

Соблюдение масляных интервалов.

Родителям было предложено вернуть все 10 бутылочек во время 18-месячного обследования и сообщить о разливе масла и т. Д. Соответствие требованиям у 131 из 133 младенцев было оценено исходя из первоначального веса 10 полных бутылочек и возвращенных бутылочек, включая остатки. плюс точное количество дней, в течение которых данный участник находился в исследовании. Оценка предоставленного количества ПНЖК из добавок была рассчитана на основе среднего весового% отдельных жирных кислот, полученных в результате двух отдельных анализов жирных кислот масел для вмешательства.Кроме того, комплаентность оценивалась по составу ПНЖК эритроцитов (эритроцитов), биомаркеру длительного приема ПНЖК (11), который определялся у участников до и после вмешательства.

Результаты исследования.

Исследование было проведено в первую очередь для сравнения изменений антропометрических измерений в группе FO по сравнению с группой SO. Только три исследователя, включая главного исследователя, были вовлечены в процесс измерения. По словам Гибсона (12), на каждом из двух обследований два подготовленных исследователя в присутствии родителей младенца проводили серию стандартизированных антропометрических измерений.Все антропометрические измерения, кроме веса, были получены в трех повторностях, и их средние значения использовались в анализах. Длина лежачих младенцев измерялась с точностью до миллиметра на измерительной доске (Force Technology, Brøndby, Дания). Голый вес измеряли в положении сидя или лежа на детских весах (Sartorius IP65; Bie & Berntsen, Rødovre), которые измеряли 40 последовательных взвешиваний за 10 с и отображали среднее значение. Если младенец весил> 12 кг, использовали весы для взрослых (Lindeltronic 8000; Samhall Lavi AB, Кристианстад, Швеция).ИМТ рассчитывался как вес (кг) / длина (м ² ). Окружность головы и окружность середины плеча измеряли с точностью до миллиметра с помощью бумажной рулетки (Lasso, Child Growth Foundation, Лондон, Соединенное Королевство). Толщину трицепса и подлопаточной кожной складки измеряли с точностью до 0,1 мм (штангенциркуль Harpenden для кожной складки; CMS Weighing Equipment, Ltd., Лондон, Соединенное Королевство). Различия между наблюдателями при измерениях кожных складок трицепса составляли <0,5 мм, что показывает хорошую надежность (13).

Стандартизированные по полу и возрасту z — баллы по массе тела к возрасту, длине тела к возрасту, ИМТ к возрасту, массе тела к длине тела, окружности головы к возрасту, средней части плеча Окружность к возрасту, кожная складка трицепса к возрасту и подлопаточная кожная складка к возрасту в 9 и 18 месяцев были рассчитаны с использованием макросов с веб-страницы ВОЗ-Anthro (http://www.who.int/childgrowth/software/ ru /). Мы также рассчитали соотношение кожной складки трицепса (мм) / подлопаточной кожной складки (мм).

Вторичный интерес представляли групповые изменения концентрации адипокина в плазме.Родители были проинструктированы, чтобы их ребенок не ел> 2 ч до взятия крови во время обоих обследований. Окончательное среднее время голодания не отличалось в двух группах, составляя 157 ± 46 (± стандартное отклонение) и 150 ± 33 мин через 9 и 18 месяцев, соответственно. В конце обоих исследований образцы крови объемом 6 мл были взяты путем венепункции, хранили на льду и разделены на плазму, лейкоцитарную пленку и эритроциты путем центрифугирования при 2300 × g в течение 10 минут при 4 ° C. Плазму для анализа адипонектина и лептина отбирали из пробирок, покрытых ЭДТА, и хранили при -80 ° C до анализа.Анализы выполняли в соответствии с инструкциями производителя с наборами для РИА лептина человека (CAT. # HL-81 K; Millipore, Миссури) и адипонектина человека (CAT. # HADP-61HK; Millipore; измерение всех мультимерных форм, но не мономерной формы или глобулярный домен). Образцы плазмы размораживали, хранили на льду и анализировали в двух экземплярах, и принятые коэффициенты вариации (CV%) в двух анализах были <10% и <15% соответственно. Концентрации IGF-1 оценивали в плазме гепарина в соответствии с инструкциями производителя с помощью автоматического хемилюминесцентного иммуноанализа (Immulite 1000; DPC Biermann GmbH, Бад-Наухайм, Германия) и наборов для человеческого IGF-1 (LKGF1; Siemens, LA).

Состав жирных кислот эритроцитов из покрытых гепарином пробирок определяли, как описано ранее (14). Значения выражены в% площади конкретной жирной кислоты по отношению к общей площади хроматограммы (FA%).

Статистический анализ.

Поскольку это исследование является первым в своем роде, у нас не было надлежащих оценок прогнозируемой величины воздействия на антропометрические конечные точки. Основываясь на предыдущем опыте, мы ожидали, что процент отсева составит 10–15%, таким образом, набрав 150 младенцев, мы ожидали, что 130 завершивших обучение.При степени 0,80 и α = 0,05 это позволило бы нам обнаружить групповые различия около 0,5 × SD, что эквивалентно разнице в 0,9 и 0,6 мм в изменениях толщины трехглавой и подлопаточной кожной складки соответственно. Согласно справочным таблицам ВОЗ, это эквивалентно нормальному уменьшению кожных складок в возрасте от 9 до 18 месяцев и, следовательно, считается клинически значимым.

Все данные проверены на нормальность. Описательные непрерывные переменные выражаются как средние ± стандартное отклонение или медианы (25–75-е) в зависимости от ситуации.Переменные результата выражены как средние значения ± стандартная ошибка, если не указано иное. Все статистические тесты были выполнены с использованием Stata 11.0 (Stata Institute, TX), а значимость была установлена ​​на уровне p <0,05. Исходные характеристики между группами сравнивались с использованием независимого критерия t , критерия Манна-Уитни U и критерия χ ² . Ковариационный анализ (ANCOVA) был использован для корректировки немного неравномерного распределения по полу в двух группах. Привычный рацион и состав жирных кислот эритроцитов в группах через 9 и 18 месяцев и значения Δ в жирных кислотах эритроцитов сравнивали с помощью независимого теста t , теста Манна-Уитни U и теста χ ² .Внутригрупповые изменения с 9 до 18 мес. Оценивались с использованием парного критерия t или знакового рангового критерия Вилкоксона в зависимости от ситуации. Обычные двумерные корреляции использовались для изучения связи между потреблением масла и изменениями содержания n-3 ПНЖК в эритроцитах в группе FO.

Все первичные анализы были полными анализами случаев с участием всех участников, которые были случайным образом распределены в одну из групп вмешательства и завершили исследование. Анализ ANOVA показал значительное влияние исходного значения на изменение 9–18 месяцев как для антропометрических измерений, так и для концентраций адипокинов в плазме.Таким образом, изменения как первичных, так и вторичных конечных точек анализируются с использованием ANCOVA, скорректированных с учетом исходных значений оцениваемого результата, а анализ соотношения кожных складок также корректировался с учетом пола. Все модели с оценками z по определению скорректированы с учетом пола и точного возраста. Также были рассчитаны значения p , скорректированные с учетом исходного уровня, уровней IGF-1 в плазме и грудного вскармливания, поскольку грудное вскармливание, как известно, влияет на характер роста ребенка. Эти скорректированные модели также проанализировали влияние количества потребляемой нефти (соблюдение требований).Перед всеми анализами значения лептина преобразовывали в логарифмическую форму.

Анализы «доза-ответ» на основе содержания n-3 ПНЖК в эритроцитах были проведены у младенцев с успешным забором крови как в 9, так и в 18 месяцев ( n = 115). Это было сделано путем замены «группы вмешательства» в полных моделях ANCOVA на наблюдаемые изменения в RBC n-3 PUFA, а также исследованы двумерные корреляции. Наконец, множественные линейные регрессии были использованы для получения оценок параметров расхода масла на толщине кожной складки.Подтверждена нормальность остатков всех финальных моделей.

Повышение рождаемости после вывода из эксплуатации угольных и нефтяных электростанций в Калифорнии | Здоровье окружающей среды

1.

Токсичный воздух: аргументы в пользу очистки угольных электростанций [http://www.lung.org/assets/documents/healthy-air/toxic-air-report.pdf]. По состоянию на 15 февраля 2016 г.

2.

Леви Дж. И., Бакстер Л. К., Шварц Дж. Неопределенность и изменчивость в отношении ущерба здоровью от угольных электростанций в США.Анализ рисков. 2009; 29: 1000–14.

Артикул Google Scholar

3.

Леви Дж. И., Шпенглер Дж. Д., Хлинка Д., Салливан Д., Мун Д. Использование CALPUFF для оценки воздействия выбросов электростанции в Иллинойсе: чувствительность модели и последствия. Atmos Environ. 2002; 36: 1063–75.

CAS Статья Google Scholar

4.

Хук Дж., Кришнан Р.М., Белен Р., Петерс А., Остро Б., Брунекриф Б., Кауфман Дж. Д..Долгосрочное воздействие загрязнения воздуха и смертность от сердечно-респираторных заболеваний: обзор. Здоровье окружающей среды. 2013; 12: 43.

CAS Статья Google Scholar

5.

Ха С, Ху Х, Рот Дж., Кан Х., Сюй Х. Связь между жилой близостью к электростанциям и неблагоприятными исходами родов. Am J Epidemiol. 2015; 182: 215–24.

Артикул Google Scholar

6.

Мохорович Л. Первые два месяца беременности — критическое время для преждевременных родов и низкой массы тела при рождении, вызванной неблагоприятным воздействием токсичных веществ от сжигания угля.Early Hum Dev. 2004. 80: 115–23.

CAS Статья Google Scholar

7.

Джарамилло П., Гриффин В.М., Мэтьюз Х.С. Сравнительные выбросы угля, бытового природного газа, СПГ и СПГ в атмосферу в течение жизненного цикла для производства электроэнергии. Environ Sci Technol. 2007. 41: 6290–6.

CAS Статья Google Scholar

8.

Управление энергетической информации США. Электроэнергия ежемесячно.Вашингтон. https://www.eia.gov/electricity/data/eia923/: Министерство энергетики США; 2017.

Google Scholar

9.

Woodruff TJ, Janssen SJ, Guillette LJ Jr, Giudice LC. Воздействие окружающей среды на репродуктивное здоровье и фертильность . Кембридж: Издательство университета; 2010. с. 125–44.

Книга Google Scholar

10.

Карре Дж., Гатимель Н., Моро Дж., Парино Дж., Леандри Р.Загрязнение воздуха играет роль в бесплодии ?: систематический обзор. Здоровье окружающей среды. 2017; 16:82.

Артикул Google Scholar

11.

Махалингайя С., Харт Дж. Э., Ладен Ф., Фарланд Л. В., Хьюлетт М. М., Чаварро Дж., Ашенграу А., Миссмер С.А. Воздействие загрязнения воздуха на взрослых и риск бесплодия в исследовании здоровья медсестер II. Hum Reprod. 2016; 31: 638–47.

CAS Статья Google Scholar

12.

Mendola P, Sundaram R, Louis GMB, Sun L, Wallace ME, Smarr MM, Sherman S, Zhu Y, Ying Q, Liu D. Близость к основным дорогам и предполагаемое время до беременности и бесплодия. Sci Total Environ. 2017; 576: 172–7.

CAS Статья Google Scholar

13.

Green RS, Malig B, Windham GC, Fenster L, Ostro B, Swan S. Воздействие дорожного движения и самопроизвольных абортов в жилых помещениях. Перспектива здоровья окружающей среды. 2009; 117: 1939–44.

CAS Статья Google Scholar

14.

Мохорович Л., Петрович О., Халлер Х., Микович В. Потеря беременности и материнские уровни метгемоглобина: косвенное объяснение связи токсичных веществ окружающей среды и их неблагоприятного воздействия на мать и плод. Int J Environ Res Public Health. 2010; 7: 4203–12.

Артикул Google Scholar

15.

Nieuwenhuijsen MJ, Basagana X, Dadvand P, Martinez D, Cirach M, Beelen R, Jacquemin B.Загрязнение воздуха и показатели фертильности человека. Environ Int. 2014; 70: 9–14.

CAS Статья Google Scholar

16.

Бордман Дж. Д., Дауни Л., Джексон Дж. С., Меррилл Дж. Б., Сент-Ондж Дж. М., Уильямс ДР. Непосредственная производственная деятельность и психологический стресс. Popul Environ. 2008; 30: 3–25.

Артикул Google Scholar

17.

Дауни Л., Ван Виллиген М. Экологические стрессоры: воздействие на психическое здоровье жизни вблизи промышленных предприятий.J Health Soc Behav. 2005; 46: 289–305.

Артикул Google Scholar

18.

Ахтер С., Маркус М., Кербер Р.А., Конг М., Тейлор К.С. Влияние периконцептивного материнского стресса на фертильность. Ann Epidemiol. 2016; 26: 710–6. e717

Артикул Google Scholar

19.

Крейг П., Купер С., Ганнелл Д., Хоу С., Лоусон К., Макинтайр С., Огилви Д., Петтикрю М., Ривз Б., Саттон М.: Использование естественных экспериментов для оценки вмешательств в отношении здоровья населения: новое руководство Совета по медицинским исследованиям .J Epidemiol Community Health 2012: jech-2011–200375.

20.

Басу С., Мегани А., Сиддики А. Оценка воздействия на здоровье крупномасштабных изменений государственной политики: классический и новый подходы. Annu Rev Public Health. 2017; 38: 351–70.

Артикул Google Scholar

21. Данные программы

Air Markets [https://ampd.epa.gov/ampd/]. По состоянию на 6 февраля 2017 г.

22.

Система поиска объектов [https: // www.arb.ca.gov/app/emsinv/facinfo/facinfo.php]. По состоянию на 12 января 2017 г.

23.

Steven Manson JS. Дэвид ван Рипер и Стивен Рагглз: Национальная историко-географическая информационная система IPUMS: версия 12.0 [база данных]. Миннеаполис: Университет Миннесоты; 2017. http://doi.org/10.18128/D050.V12.0

Google Scholar

24.

Angrist JD, Krueger AB. Эмпирические стратегии в экономике труда. Справочник по экономике труда.1999; 3: 1277–366.

Артикул Google Scholar

25.

Hilbe JM. Отрицательная биномиальная регрессия. Нью-Йорк: издательство Кембриджского университета; 2011.

26.

Finer LB, Zolna MR. Изменения в запланированных и нежелательных беременностях в США, 2001–2008 гг. Am J Public Health. 2014; 104 (Приложение 1): S43–8.

Артикул Google Scholar

27.

Суини М.М., Рэйли РК.Раса, этническая принадлежность и меняющийся контекст деторождения в Соединенных Штатах. Annu Rev Sociol. 2014; 40: 539–58.

Артикул Google Scholar

28.

Бонгаартс Дж. Основа для анализа ближайших детерминант фертильности. Popul Dev Rev.1978: 105–32.

29.

Колантуони Э., Розенблюм М. Использование исходных прогностических переменных для повышения точности рандомизированных исследований. Stat Med. 2015; 34: 2602–17.

Артикул Google Scholar

30.

Чжан М., Циатис А.А., Давидян М. Повышение эффективности выводов в рандомизированных клинических испытаниях с использованием вспомогательных ковариат. Биометрия. 2008; 64: 707–15.

Артикул Google Scholar

31.

Lipsitch M, Tchetgen Tchetgen E, Cohen T. Отрицательные контроли: инструмент для выявления искажений и систематических ошибок в обсервационных исследованиях. Эпидемиология. 2010; 21: 383–8.

Артикул Google Scholar

32.

Соботка Т., Скирбекк В., Филипов Д. Экономический спад и рождаемость в развитых странах. Popul Dev Rev.2011; 37: 267–306.

Артикул Google Scholar

33.

Карри Дж., Текин Э. Есть ли связь между потерей права выкупа и здоровьем? Am Econ J Econ Policy. 2015; 7: 63–94.

Артикул Google Scholar

34.

Даунинг Дж. Влияние на здоровье кризиса потери права выкупа и недоступного жилья: систематический обзор и объяснение доказательств.Soc Sci Med. 2016; 162: 88–96.

Артикул Google Scholar

35.

Управление энергетической информации США. Браузер данных угля. goo.gl/ZMMY8n. По состоянию на 29 декабря 2017 г.

36.

Севернини Э. Влияние остановки атомной электростанции на угольную выработку электроэнергии и здоровье младенцев в долине Теннесси в 1980-е годы. Nat Energy. 2017; 2: 17051.

Артикул Google Scholar

37.

Yang M, Bhatta RA, Chou SY, Hsieh CI. Влияние пренатального воздействия выбросов электростанции на массу тела при рождении: данные электростанции в Пенсильвании, расположенной с подветренной стороны от Нью-Джерси. Анальный менеджмент J Policy. 2017; 36: 557–83.

Артикул Google Scholar

38.

Пирроне Н., Синнирелла С., Фенг Х, Финкельман Р., Фридли Х., Линер Дж., Мейсон Р., Мукерджи А., Страхер Дж., Стритс Д. Глобальные выбросы ртути в атмосферу из антропогенных и естественных источников.Atmos Chem Phys. 2010; 10: 5951–64.

CAS Статья Google Scholar

39.

Lafuente R, García-Blàquez N, Jacquemin B, Checa MA. Загрязнение наружного воздуха и качество спермы. Fertil Steril. 2016; 106: 880–96.

CAS Статья Google Scholar

40.

Slama R, Bottagisi S, Solansky I., Lepeule J, Giorgis-Allemand L, Sram R. Кратковременное влияние атмосферного загрязнения на плодовитость.Эпидемиология. 2013; 24: 871–9.

Артикул Google Scholar

41.

Legro RS, Sauer MV, Mottla GL, Richter KS, Li X, Dodson WC, Liao D. Влияние качества воздуха на вспомогательную репродуктивную функцию человека. Hum Reprod. 2010; 25: 1317–24.

Артикул Google Scholar

42.

Perin PM, Maluf M, Cheresnia CE, Januário DANF, Saldiva PHN. Влияние воздействия высоких уровней загрязнения воздуха твердыми частицами во время фолликулярной фазы цикла зачатия на исход беременности у пар, подвергающихся экстракорпоральному оплодотворению и переносу эмбрионов.Fertil Steril. 2010; 93: 301–3.

Артикул Google Scholar

43.

Perin PM, Maluf M, Cheresnia CE, Januario DA, Saldiva PH. Влияние кратковременного воздействия загрязнения воздуха твердыми частицами до зачатия на результаты лечения пар, подвергающихся экстракорпоральному оплодотворению и переносу эмбрионов (ЭКО / ЭТ). J Assist Reprod Genet. 2010; 27: 371–82.

Артикул Google Scholar

44.

Brunekreef B, Holgate ST. Загрязнение воздуха и здоровье. Ланцет. 2002; 360: 1233–42.

CAS Статья Google Scholar

45.

Аммон Авалос Л., Галиндо С., Ли, ДК. Систематический обзор для расчета фоновой частоты выкидышей с использованием анализа таблиц смертности. Врожденные пороки Res A Clin Mol Teratol. 2012; 94: 417–23.

CAS Статья Google Scholar

46.

Evans RW, Hu Y, Zhao Z.влияние катастрофы на фертильность: рождаемость в результате урагана в США. J Popul Econ. 2010; 23: 1–36.

Артикул Google Scholar

47.

Faiz AS, Rhoads GG, Demissie K, Kruse L, Lin Y, Rich DQ. Загрязнение окружающего воздуха и риск мертворождения. Am J Epidemiol. 2012; 176: 308–16.

Артикул Google Scholar

48.

DeFranco E, Hall E, Hossain M, Chen A, Haynes EN, Jones D, Ren S, Lu L, Muglia L.Загрязнение воздуха и риск мертворождения: воздействие взвешенных в воздухе твердых частиц во время беременности связано со смертью плода. PLoS One. 2015; 10: e0120594.

Артикул Google Scholar

49.

Enkhmaa D, Warburton N, Javzandulam B, Uyanga J, Khishigsuren Y, Lodoysamba S, Enkhtur S, Warburton D. Сезонное загрязнение атмосферного воздуха сильно коррелирует со спонтанными абортами в Монголии. BMC Беременность и роды. 2014; 14: 146.

Артикул Google Scholar

50.

Дель Боно Э, Вебер А., Винтер-Эбмер Р. Столкновение карьеры и семьи: решения о рождаемости после увольнения с работы. J Eur Econ Assoc. 2012; 10: 659–83.

Артикул Google Scholar

51.

Бакли Дж. П., Доэрти Б. Т., Кейл А. П., Энгель С. М.. Статистические подходы к оценке половых эффектов в исследованиях эндокринных разрушителей. Перспектива здоровья окружающей среды. 2017; 125: 067013.

Артикул Google Scholar

52.

Вудрафф Т.Дж., Паркер Д.Д., Дэрроу Л.А., Слама Р., Белл М.Л., Чой Х., Глинианаиа С., Хоггатт К.Дж., Карр С.Дж., Лобделл Д.Т., Вильгельм М. Методологические вопросы в исследованиях загрязнения воздуха и репродуктивного здоровья. Environ Res. 2009; 109: 311–20.

CAS Статья Google Scholar

53.

Бонгаартс Дж. Эффекты промежуточных переменных фертильности, подавляющие фертильность. План Стад Фам. 1982; 13: 179–89.

CAS Статья Google Scholar

54.

Компания DTE Energy по производству биомассы в Северной Калифорнии начинает работу [http://newsroom.dteenergy.com/2014-03-13-DTE-Energys-Nintage-California-biomass-plant-begins-operations#sthash.1rTmbDFv.dpbs]. По состоянию на 29 декабря 2017 г.

55.

Соблюдение Указа президента Трампа об энергетической независимости [https://www.epa.gov/energy-independence]. По состоянию на 29 декабря 2017 г.

Обзор заявлений о сложности нефтепереработки

НПЗ — это промышленное предприятие, на котором сырая нефть и другое сырье перерабатываются в нефтепродукты.Главный принцип нефтепереработки заключается в разделении и улучшении углеводородных соединений, составляющих сырую нефть, для производства товарной продукции, удовлетворяющей нормативным требованиям. Нефтеперерабатывающий завод состоит из трех основных секций — сепарации, конверсии и чистовой обработки — и каждая секция содержит одну или несколько технологических установок, которые применяют различные комбинации температуры, давления и катализатора для выполнения своей функции.

Все современные нефтеперерабатывающие заводы имеют дистилляционные установки, которые выполняют разделение, но не все нефтеперерабатывающие заводы выполняют операции конверсии и очистки.В современной нефтепереработке существует около десятка основных технологических операций (таблица 1), и для каждого процесса за последние 150 лет было разработано несколько технологий (таблица 2). Различные технологии предполагают различные компромиссы между эксплуатационными и капитальными затратами, требованиями к надежности и обслуживанию (Schobert 2002; Parkash 2003; Raseev 2003; Meyers 2004; Gary et al. 2007; Riazi et al. 2013).

Таблица 1 Технологии производственного процесса нефтепереработки. Таблица 2 Развитие технологий нефтепереработки.

Разделить, преобразовать, закончить

Сырая нефть состоит из сотен различных типов углеводородных молекул. Перед переработкой все нефтеперерабатывающие предприятия физически разделяют сырую нефть на диапазоны молекулярной массы по температуре кипения с помощью дистилляционной башни (рис. 1). Чем длиннее углеродная цепь, тем выше температура кипения углеводородных соединений. «Отрезки» соединений с аналогичной точкой кипения обрабатываются, чтобы этапы конверсии проходили эффективно. В процессах после дистилляции эти фракции берутся и с помощью различных химических и физических операций улучшаются и изменяются физические свойства молекул, которые впоследствии смешиваются с топливом и другими продуктами (Speight 1998).

Рис. 1

Дистилляция разделяет сырую нефть на фракции точки кипения для дальнейшей обработки и продажи

Конверсионные установки на современном нефтеперерабатывающем заводе включают термический крекинг, каталитический крекинг, гидрокрекинг и коксование. Термический крекинг был первой технологией, использованной для увеличения производства бензина в 1913 году, но в значительной степени был заменен более эффективными процессами. Конверсионные установки дороги в строительстве и эксплуатации и представляют собой серьезное инвестиционное решение, но после установки значительно расширяют гибкость и возможности нефтеперерабатывающего завода.

Продукты на этапах конверсии часто требуют обработки, чтобы подготовить их к продаже. Обработка в первую очередь включает улучшение технических характеристик продукта и снижение уровня серы для удовлетворения нормативных требований. Гидроочистка — это наиболее распространенный процесс окончательной обработки на нефтеперерабатывающих заводах, в котором для удаления серы и других примесей из сырья и продуктов нефтепереработки используют водород и катализатор. В большинстве процессов обработки и конверсии используется катализатор для увеличения скорости химических реакций и повышения скорости конверсии.

Производство, импорт и экспорт

Продукты переработки можно классифицировать по форме как газы (например, метан, этан, пропан), жидкости (например, бензин, керосин, дизельное топливо) и твердые вещества (например, кокс, асфальт) или при использовании в качестве топлива для транспорта (например, бензина, реактивного топлива, мазута), нетопливных продуктов (например, смазочных материалов, растворителей, парафинов) и нефтехимического сырья (например, этилена, пропилена, бензола). Жидкие топливные продукты, безусловно, являются крупнейшей категорией производства, и, например, в США на их долю приходится более 90% от общего объема продукции (рис.2). В 2014 году нефтеперерабатывающие предприятия США переработали 5,8 млрд баррелей сырой нефти и сырья, при этом почти половину каждого барреля производили автомобильный бензин, за которым следовали дистиллятный мазут (30%) и авиакеросин (10%). В Европе и Азии большая часть дизельного топлива и мазута производится с меньшим количеством бензина.

Фиг.2

Источник : EIA (2015d)

Распределение продуктов нефтепереработки в США в 2014 г.

США импортируют меньше нефти по мере увеличения добычи нефти в стране (рис.3), тогда как экспорт нефтепродуктов увеличился почти в четыре раза за последнее десятилетие (рис. 4). В мае 2015 года добыча сырой нефти в США составляла 9,5 млн баррелей в сутки (млн баррелей в сутки), а 2,8 млн баррелей нефти в сутки было экспортировано (EIA 2015a, b). Запрет на экспорт сырой нефти был введен в 1973 году после арабского нефтяного эмбарго, а в конце 2015 года Конгресс одобрил отмену запрета.

Фиг.3

Источник : EIA (2015b, c)

Добыча и импорт сырой нефти в США, 2005–2015 гг.

Фиг.4

Источник : EIA (2015a)

Экспорт нефтепродуктов США, 2005–2015 гг.

Сложность нефтеперерабатывающего завода

Основными основными фондами нефтеперерабатывающего завода являются его технологические установки, и проще всего описать эти установки с точки зрения их производственной мощности, применения технологии и капитальных затрат на приобретение и строительство. Нефтеперерабатывающий завод представляет собой совокупность интегрированных технологических установок, которые характеризуются количеством, размером и типом технологических установок, а также применяемыми технологиями.Обычно нефтеперерабатывающие заводы широко классифицируют по наличию или отсутствию конкретных установок (например, нефтеперерабатывающие заводы крекинга содержат установки крекинга, а коксохимические заводы содержат установки коксования). Способ интеграции единиц и затраты, связанные с приемом и отправкой сырья и очищенного продукта, включая емкость хранилища, важны, но обычно считаются второстепенными факторами.

Нет двух нефтеперерабатывающих заводов, имеющих одинаковую конфигурацию или применяющих одни и те же технологии из-за требований к сырью и продуктам, технологических характеристик, степени интеграции и того, как завод развивался.Подсчет единиц выполнить легко, но несколько громоздко и сложно при сравнении растений. Коэффициенты сложности были введены для количественной оценки и упрощения классификации, чтобы НПЗ можно было сравнивать с точки зрения их сложности и капиталоемкости.

Уилбур Нельсон ввел понятие фактора сложности в 1960-х годах для количественной оценки затрат на строительство технологических установок на низовом уровне (Nelson 1976a). Новое строительство называется строительством на местах или добавлением единиц, тогда как проекты расширения добавляют дополнительные бочки к существующим объектам.Обе инвестиции увеличивают мощность, но характер строительства и капиталоемкость различаются. Нельсон выразил сложность технологической установки как начальную стоимость строительства установки относительно стоимости установки атмосферной дистилляции (ADU), нормированной на основе производительности:

$$ {\ text {CF}} ({\ text { Единица)}} = \, \ frac {{{\ text {Стоимость}} ({\ text {Единица) {/} Емкость}} ({\ text {Единица)}}}} {{{\ text {Стоимость} } ({\ text {ADU) {/} Емкость}} ({\ text {ADU)}}}} $$

Нельсон применил коэффициент сложности установки для описания сложности и сложности нефтеперерабатывающего завода.Каждой технологической установке нефтеперерабатывающего завода присваивается коэффициент сложности посредством ссылки на проекты, построенные в регионе в одно и то же время, а сумма факторов сложности, взвешенных по единичной мощности относительно дистилляционной мощности, определяет индекс сложности нефтеперерабатывающего завода в точке время:

$$ {\ text {CI}} \! \ left ({\ text {Refinery}} \ right) = \ sum {\ frac {{{\ text {Capacity}} ({\ text {Unit) }}}} {{{\ text {Емкость}} ({\ text {ADU)}}}}} \, \ cdot {\ text {CF}} ({\ text {Unit)}} $$

Приложения

Индексы сложности позволяют количественно оценить сложность нефтеперерабатывающего завода и используются множеством различных способов и для множества различных целей (рис.5). Чем сложнее нефтеперерабатывающий завод, тем больше капиталовложений было вложено в его конфигурацию и, следовательно, тем выше стоимость страхования и / или замены технологических установок. Следовательно, андеррайтеры часто используют сложность нефтепереработки при определении премий. Более крупные нефтеперерабатывающие заводы (нефтеперерабатывающие заводы с большей мощностью дистилляции) не обязательно являются более сложными, чем НПЗ меньшего размера, но производственные мощности нефтеперерабатывающего завода по переработке, то есть его крекинг и коксование, как правило, коррелируют со сложностью, демонстрируя, как сложность может входить в корреляционные исследования.

Рис. 5

Приложения по степени сложности нефтепереработки сильно различаются

Сложные нефтеперерабатывающие заводы дороже в строительстве по сравнению с простыми нефтеперерабатывающими заводами, и при прочих равных условиях сделки должны проводиться с премией, поскольку они состоят из более ценных активов, обеспечивают более высокий выход более ценных продуктов и большую маржу. Индексы сложности часто используются в моделях продажной цены и восстановительной стоимости в оценочных исследованиях, а производные показатели, такие как баррели сложности, часто используются при оценке и рейтинговыми агентствами.

Схема

Схема этого документа выглядит следующим образом. Мы начнем с определения идеального нефтеперерабатывающего завода, а также переменных и обозначений, используемых в статье. Вводятся факторы сложности и перекрестные факторы, а также рассматриваются методологии, используемые при их измерении. Индексы сложности дифференцируют тип НПЗ и классы сложности вместе со снимком статистики США за 2014 год. Уравнение сложности НПЗ используется для количественной оценки изменений индекса сложности для изменений мощности и коэффициента сложности и используется для наглядной иллюстрации основных взаимосвязей.

Обсуждается взаимосвязь между сложностью, доходностью и прибыльностью, а также описываются приложения для оценки затрат. Используя функции стоимости, вводятся более точные формулировки сложности и сравниваются с традиционным статистическим подходом. Используя уравнение сложности, сложность нефтеперерабатывающего завода более точно описывается с точки зрения ее среднего значения и дисперсии. Пространственная сложность обобщает индекс сложности в географических масштабах, и проиллюстрировано применение сложности к моделям затрат на замену и продажных цен.

Сложность нефтеперерабатывающего завода обычно используется в качестве коррелирующей переменной в эмпирических исследованиях, а баррели сложности представляют собой одно из самых популярных применений сложности, сочетающих в себе способность перегонки и сложность, и широко используется рейтинговыми агентствами при оценке корпоративного долга. Обзор завершается постановкой и решением обратной задачи, в которой факторы сложности выводятся из набора показателей сложности нефтепереработки на основе решения линейной системы уравнений.Решение обратной задачи позволяет аналитику сделать вывод о факторах сложности, используемых в оценке при определенных условиях, если эти факторы не указаны.