Test sušeného ovoce a postprandiální glykémie

POZADÍ:

Všechny studie hodnotící glykemický index (GI) tradičního sušeného ovoce ukazují, že se jedná o potraviny s nízkým až středním GI a že inzulínová odpověď je úměrná jejich GI. Nedávná studie porovnávala glykemickou odpověď dvou dávek rozinek (28 a 69 g) oproti bílému pečivu a ukázala, že obě dávky rozinek významně snížily postprandiální hladinu glukózy a inzulínu ve srovnání s bílým pečivem. Účinek kombinace sušeného ovoce s potravinami s vysokým GI však nebyl nikdy řešen. Potenciální dopad kombinace ořechů (tj. pistácie) a uhlohydrátové potraviny s vysokým GI již byly analyzovány s pozitivními výsledky. Vyšetřovatelé zjistili, že dávka 56 g pistácií konzumovaných samostatně měla minimální účinek na postprandiální glykémii, ale když se užívala s jídlem s vysokým obsahem sacharidů, zmírnila relativní glykemickou odpověď. Přestože potraviny s vysokým obsahem vlákniny mají obecně nízký GI, na glykemické odezvě potravin se podílejí i další faktory. Mezi faktory, o kterých se předpokládá, že přispívají ke glykemické reakci sušeného ovoce, patří viskózní textura při žvýkání; celá jejich potravinová matrice; přítomnost fenolických sloučenin a organických kyselin a typ přítomného cukru. V případě sušeného ovoce je přítomno asi 50 % fruktózy (nízký GI). Proto konzumace sušeného ovoce s potravinami s vysokým obsahem sacharidů může vést ke snížení glykemie snížením GI potraviny. Kromě potenciálního snížení GI potraviny může sušené ovoce také ovlivnit glykemickou kontrolu poskytováním „katalytických“ dávek fruktózy. Bylo prokázáno, že fruktóza prostřednictvím svého metabolitu fruktóza-1-P má „katalytické“ účinky na metabolismus glukózy v játrech tím, že indukuje aktivitu glukokinázy v hepatocytech. Konkrétně fruktóza-1-P vytěsňuje fruktózu-6-P z regulačního vazebného proteinu glukokinázy v jádře, což způsobuje uvolnění glukokinázy z jejího regulačního proteinu, což umožňuje její translokaci do cytosolu, což vede ke zvýšené fosforylaci glukózy. Infuzní studie u lidí ukázaly, že tento mechanismus souvisí s ~30% snížením produkce glukózy v játrech za hyperglykemických podmínek u účastníků s diabetem 2. typu (T2D) a ~3násobným zvýšením syntézy glykogenu pomocí C13-nukleární magnetické rezonance (NMR ) spektroskopie za euglykemických podmínek u zdravých lidí. Klinický překlad těchto zjištění se ukázal jako slibný. Ukázalo se, že katalytické dávky fruktózy 7,5 g a 10 g snižují postprandiální glykemické reakce na jídla s vysokým GI (orální glukóza, maltodextriny nebo bramborová kaše) z ~ 15-30 % u zdravých účastníků a pacientů s prediabetem nebo diabetem. Ukázalo se, že tyto akutní účinky jsou udržitelné i z dlouhodobého hlediska. Systematické přehledy a metaanalýzy kontrolovaných krmných pokusů ukázaly, že malé dávky fruktózy výměnou za jiné sacharidy snižují HbA1c na úroveň, která překračuje klinicky významný práh 0,3 % navrhovaný Federálním úřadem pro léčiva (FDA) pro vývoj nových perorální antihyperglykemická činidla. Konzumace sušeného ovoce s potravinami s vysokým obsahem sacharidů může proto vést ke zlepšení glykemie tím, že působí jako prostředek pro „katalytické“ dávky fruktózy.

CÍLE:

Pro zkoumání účinku použití sušeného ovoce na úpravu glykemické odezvy potravin s vysokým GI navrhují výzkumníci následující 3 cíle:

1. K posouzení GI 4 běžných druhů sušeného ovoce (rozinky, sultánky, datle, meruňky) (GI efekt)
2. Posoudit schopnost 4 běžných druhů sušeného ovoce (rozinky, sultánky, datle, meruňky) snížit postprandiální glykemickou odpověď na bílý chléb vytěsněním poloviny dostupných sacharidů (vytěsnění)
3. Posoudit schopnost 4 běžných druhů sušeného ovoce (rozinky, sultánky, datle, meruňky) snížit postprandiální glykemickou odpověď na bílý chléb poskytnutím „katalytické“ dávky (7,5 g) fruktózy („katalytický“ fruktózový efekt)

ÚČASTNÍCI:

Vyšetřovatelé budou zahrnovat mužské nebo netěhotné ženy ve věku 18-75 let, které jsou jinak zdravé.

DESIGN:

Studie bude používat randomizovaný vícenásobný crossover akutního krmení, ve kterém každý účastník funguje jako vlastní kontrola.

PROTOKOL:

Protokol se bude řídit ISO 26642:2010(en), "Potravinářské výrobky - Stanovení glykemického indexu (GI) a doporučení pro klasifikaci potravin". Všichni účastníci dokončí všechny testovací a kontrolní potraviny ve studijní sérii. Jednotlivý účastník obvykle absolvuje 1 až 3 testy týdně s alespoň jedním dnem mezitím. Účastníci budou studováni mezi 7:00 a 9:30 po nočním půstu 10-14 hodin. Při každé testovací příležitosti se subjekt zváží a píchnutím do prstu se odeberou dva vzorky krve nalačno v intervalech -5 minut (min). Poté subjekt začne konzumovat testovací jídlo. Při prvním soustu se spustí časovač a další vzorky krve budou odebrány 15, 30, 45, 60, 90 a 120 minut po začátku jídla. Před a během testu bude vyplněn záznam o glykémii s iniciálami subjektu, identifikačním číslem, datem, tělesnou hmotností, testovacím jídlem, časem, kdy začal jíst, časem, kdy jídlo trvalo, časem a složením posledního jídla, a jakékoli neobvyklé činnosti. Během 2 hodin zůstanou testované osoby sedět.

VZORKY KRVE:

Každý vzorek z píchnutí do prstu se skládá z celkem 2-3 kapek krve získané píchnutím do prstu a bude rozdělen do dvou samostatných lahviček. 2 až 3 kapky kapilární krve se odeberou do 5ml plastových zkumavek s plochým dnem s vytlačovacím uzávěrem obsahujícím malé množství fluoridu sodného a šťavelanu draselného jako antikoagulant a konzervační prostředek. Tyto vzorky budou použity pro analýzu hladin glukózy v kapilární krvi. Vzorky z prstu pro analýzu glukózy budou nejprve umístěny do chladničky a na konci dvou hodin umístěny do mrazáku -20 °C až do analýzy, která bude provedena do týdne. Analýza glukózy bude provedena pomocí analyzátoru YSI model 2300 STAT (Yellow Springs, OH). Každý subjekt se zúčastní celkem 15 samostatných testovacích jídel: 3 kontrolních jídel z bílého chleba a 3 ošetření sušeným ovocem (sušené ovoce – GI efekt, sušené ovoce – vytěsňovací efekt a sušené ovoce – „katalytický“ efekt fruktózy) pro každý z nich. 4 sušené ovoce (rozinky, sultánky, datle a meruňky) (obrázek 1). Pořadí testovacích jídel bude náhodně určováno koordinátorem, který je zaslepený vůči přidělení léčby. Testovací jídla budou oddělena minimálně 1denním výplachem.

STATISTICKÉ ANALÝZY:

Plochy glukózy v krvi budou vypočteny jako přírůstková plocha pod křivkou (iAUC) pomocí lichoběžníkového pravidla s výškami píku jako maximální přírůstkové zvýšení glukózy. Glykemické indexy testovaných jídel budou vypočteny za použití 3 chlebových jídel jako referenční potraviny. Párové rozdíly v GI mezi kontrolou bílého chleba a 3 ošetřeními sušeným ovocem (sušené ovoce - GI efekt, sušené ovoce - GI efekt vytěsnění a sušené ovoce - 'katalytický' fruktózový efekt) pro každé ze 4 sušených plodů (rozinky, sultánky , datle a meruňky) budou hodnoceny Dunnettovým testem v SAS (SAS Inst. Verze 8.2; Gary, NC).

OČEKÁVANÉ VÝSLEDKY:

Vyšetřovatelé očekávají, že sušené ovoce bude mít nízký až střední GI a sníží postprandiální glykemické odezvy při konzumaci v kombinaci s potravinami s vysokým GI ve srovnání se samotnými potravinami s vysokým GI. Konkrétní cíle naší studie jsou: (1) kvantifikovat GI 4 různých druhů sušeného ovoce (rozinky, sultánky, datle, meruňky) (GI efekt); a (2) vyhodnotit schopnost těchto 4 sušených plodů snížit postprandiální glykemickou odezvu na bílý chléb buď částečným vytěsněním dostupných sacharidů (účinek vytěsnění); nebo (3) poskytnutím „katalytické“ dávky fruktózy („katalytický“ efekt fruktózy). Navrhovaná studie pomůže identifikovat mechanismy, kterými může sušené ovoce zlepšit postprandiální glykémii, když je konzumováno v kombinaci se sacharidy s vysokým GI, a to posouzením mechanismu vytěsňování glukózy spolu s „katalytickým“ mechanismem fruktózy. Výsledky podpoří důležité průmyslové inovace a zlepší návrh budoucích klinických studií, které nakonec povedou k použití sušeného ovoce jako účinného nástroje pro úpravu glykemické odezvy potravin s vysokým obsahem sacharidů a s tím i dlouhodobé kontroly glykémie u lidí s nebo s rizikem cukrovky 2. typu.