Vliv ovocné matrice na glukózu a inzulínové reakce po příjmu pomerančové šťávy u zdravých mužů (ZULEMA)

Návrh projektu: Úloha ovocné matrice na vstřebávání glukózy z pomerančové šťávy u lidí (ZULEMA)

Základní předpoklady: Nadměrná konzumace volných cukrů může mít negativní zdravotní účinky a špatná postprandiální kontrola glukózy by mohla být ukazatelem dlouhodobého rizika diabetu 2. typu. Cukry ovlivňují glykemický index (GI) nápojů, ale na rozdíl od očekávání poskytují ovocné šťávy a cukrem slazené nápoje různé výsledky GI, přestože mají často stejný celkový obsah cukru. To znamená, že přírodní a přidané cukry mohou mít různé účinky na kontrolu glykémie nebo že kombinace cukrů v matrici šťávy nějakým způsobem zlepšuje účinek cukrů na kontrolu glykémie.

Výzkumná otázka: Jaký vliv má změna matrice a zdroje cukrů, ale nikoli celkových cukrů v ovocných šťávách a nápojích, na GI? Výzkumníci předpokládají, že volné cukry budou hnacím motorem GI, ale nemusí tomu tak být.

Hypotéza: Pro stejné množství volných cukrů (sacharózy, glukózy a fruktózy) v džusech a nápojích je matrice ovocné šťávy (tj. vláknina, komplexní sacharidy, kyselina citrónová, polyfenoly a další fytochemikálie, minerály, vitamíny), bude mít modulační účinek na absorpci glukózy.

Cíl: Primárním cílem této studie je zhodnotit vliv přítomnosti matrice šťávy ve 100% pomerančové šťávě proti zmanipulovaným džusovým nápojům (pro snížení procenta ovocné matrice) na postprandiální glykemické odpovědi u zdravých subjektů. Sekundárním cílem bude charakterizovat účinek na inzulínovou odpověď.

Experimentální design: Odpovědi na glukózu budou také porovnány s odezvami na glukózu samotnou (glykemický index, GI).

Metody:

Příprava džusu a logistika. Oranžové nápoje bude vyrábět a dodávat společnost AMC Natural Drinks (Murcia, Španělsko). 100% ovocný džus (pomerančový džus) bude porovnán s nápoji obsahujícími 50% a 0% džusu, i když se stejným kvalitativním a kvantitativním složením celkového cukru (sacharóza, fruktóza, glukóza) jako u 100% džusu.

Chemické analýzy:

Výzkumníci budou charakterizovat složení cukru a hlavní složky ovocné matrice:

Chemická analýza rozpustných a nerozpustných vláken.

Analýza cukrů. Šťávy budou vyrobeny a složení cukru (sacharóza, glukóza a fruktóza) změřeno a upraveno tak, aby se zajistilo, že se obsah cukru během doby skladování nezmění. Analýzy budou prováděny vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií (HPLC) za použití vhodných detektorů indexu lomu (RI).

Fytochemická analýza. Jednotlivé fenolické látky a další fytochemikálie charakteristické pro pomerančový džus. Flavanony, polymethoxyflavony, deriváty kyseliny hydroxyskořicové, flavony, karotenoidy budou analyzovány pomocí HPLC s reverzní fází s detektory Ultraviolet-Diode Array (UV-DAD) a detektory Mass Spec (MS).

Klinická studie:

Tato studie je zkřížená, randomizovaná, dvojitě zaslepená intervenční studie závislosti odpovědi na dávce. Všichni účastníci budou opakovat studii v oddělených časech (k dosažení duplicitních výsledků). Protokol studie již schválila Etická komise Katolické univerzity.

Účastníci, kritéria zahrnutí a vyloučení:

Výzkumníci budou rekrutovat zdravé dospělé muže ve věku 18 až 45 let prostřednictvím online inzerátů, sociálních médií a ústně. Ženy nejsou způsobilé, protože menstruační cyklus může ovlivnit kontrolu glykémie. Aby účastníci splnili kritéria pro zařazení, budou muset mít Body a Mass Index (BMI) mezi 18,5 a 29,9 kg/m2, být obvyklými konzumenty snídaně a být ochotni konzumovat studijní nápoje. Účastníci budou vyloučeni, pokud drží dietu nebo mají potravinové alergie nebo averzi k nápojům ze studie. Kromě toho budou účastníci vyloučeni, pokud měli během posledních 6 měsíců významné výkyvy hmotnosti nebo předchozí diagnózu diabetu, prediabetes, gastrointestinálního onemocnění, onemocnění jater, ledvin nebo metabolické poruchy.

Velikost vzorku:

Výzkumníci odhadli velikost vzorku pro randomizovanou zkříženou studii, ve které budou účinky intervence (různé testovací pomerančové nápoje) testovány na zdravé dospělé vzorové populaci. Pro tento účel výzkumníci použili volně dostupný software G*Power 3.1.9.7 za předpokladu dvoustranné statistické síly 90 % (1-β=0,90), hladina statistické významnosti 5 % (α=0,05) a velikost účinku d=0,7. Podle toho by měl být minimální počet účastníků studie N=24. Tito účastníci by se také měli zúčastnit druhého kola testů (duplicitní výsledky). Konečný počet účastníků byl zvýšen na 30, aby bylo možné počítat s případnými výběry.

Souhlas se studiem:

Prvotní kritéria způsobilosti poskytne telefonický screeningový pohovor. Účastníci, kteří projdou telefonickým screeningem, budou naplánováni k účasti na osobní informační a závěrečné screeningové relaci v laboratoři, aby si přečetli protokoly studie a získali písemný informovaný souhlas. Výzkumníci provedou některá antropometrická opatření a vysvětlí účastníkům zásah a postupy během celé studie. Účastníci také vyplní řadu obecných ověřených dotazníků o jejich stravovacích a životních návycích.

Design zásahu:

Způsobilí účastníci absolvují čtyři testovací sezení (+ dvě opakování) s odstupem alespoň 2–3 dnů. Jednotlivá dopoledne účastníci dorazí do laboratoře v 8:00 po 10 až 12 hodinovém půstu, s výjimkou malého množství vody, které bude povoleno až 1 hodinu před příjezdem. Den před každým testovacím sezením účastníci vyplní jídelní deník, aby si ověřili dodržování diety bez polyfenolů a citronového ovoce, půstový protokol a odhadli množství zkonzumovaných živin (zejména celkové sacharidy, volné cukry). vláknina a voda).

Účastníci rychle (během pěti minut) zkonzumují jeden ze tří nápojů: (1) 100% pomerančový džus, (2) pomerančový nápoj s 50% pomerančovým džusem a 50% vody s přidanými cukry, aby odpovídal obsahu 100% džusu. a (3) 100% voda s přidanými cukry, aby odpovídala obsahu 100% šťávy. Standardní velikosti porcí (kolem 250 ml) budou vypočteny na základě celkových dostupných sacharidů, aby bylo dosaženo příjmu 25 g volných cukrů. Kromě toho účastníci zkonzumují také roztok glukózy (25 g) k odhadu GI. Všechny testovací nápoje budou podávány studené v neprůhledných nádobách s víčkem. Glykemická odezva bude měřena píchnutím do prstu na začátku (0 minut) a 15, 30, 45, 60, 90 a 120 minut po konzumaci nápoje.

Po dokončení studie budou mít účastníci 2-3 týdny odpočinku a vrátí se do laboratoře na druhé testovací sezení. Cílem tohoto opakování je mít robustnější analýzu výsledků a vyhodnotit intra- a interindividuální variabilitu.

Postprandiální glykemická odpověď:

Výzkumníci odeberou vzorky glykémie z kapilární krve z konečků prstů pomocí jednorázových lancet s automatickým vypnutím (lancety Softclix, Roche) a okamžitě změří glukózu pomocí glukometru (Accu-Check Guide Me, Roche).

Měření inzulínu:

Další vzorky krve budou odebrány ze žíly. Po centrifugaci (1200-1500 × g, 10 min, 4 ºC) budou vzorky séra rychle zmraženy a uchovávány při -80 ºC až do analýzy hladin inzulínu. Inzulin bude měřen pomocí testovacího systému ELISA (Accu Bind ELISA Microwells, Monobind Inc. CA, USA).

Statistické analýzy:

Statistické analýzy budou prováděny pomocí SAS verze 9.4. Ke stanovení účinku intervence (tj. testovacího nápoje) na hladiny glukózy v krvi bude použita dvoufaktorová analýza rozptylu s opakovanými měřeními (ANOVA) s použitím postupu PROC MIXED. Ke stanovení účinku léčby na přírůstkovou plochu pod křivkou glukózy v krvi (iAUC) bude použita jednofaktorová opakovaná měření ANOVA. P-hodnota < 0,05 bude považována za statisticky významnou.