Tørret frugt og postprandial glykæmiforsøg

BAGGRUND:

Alle undersøgelser, der vurderer det glykæmiske indeks (GI) af traditionel tørret frugt, viser, at de er lav-til-moderat GI-fødevarer, og at insulinreaktionen er proportional med deres GI. En nylig undersøgelse sammenlignede den glykæmiske respons af to doser rosiner (28 og 69 g) versus hvidt brød, og viste, at begge doser rosiner signifikant reducerede post-prandiale glukose- og insulinniveauer sammenlignet med hvidt brød. Effekten af ​​at kombinere tørret frugt med fødevarer med højt GI kulhydrat er dog aldrig blevet behandlet. Den potentielle virkning af at kombinere nødder (dvs. pistacienødder) og fødevarer med højt GI-kulhydrat har allerede analyseret med positive resultater. Forskerne fandt, at en dosis på 56 g pistacienødder indtaget alene havde en minimal effekt på post-prandial glykæmi, men når det blev taget sammen med et højt kulhydratmåltid, svækkede det relative glykæmiske respons. Selvom fødevarer med højt fiberindhold generelt har et lavt GI, bidrager andre faktorer også til en fødevares glykæmiske respons. Faktorer, der menes at bidrage til den glykæmiske reaktion af tørrede frugter omfatter den tyktflydende tekstur, når de tygges; hele deres madmatrix; tilstedeværelsen af ​​phenolforbindelser og organiske syrer og typen af ​​tilstedeværende sukker. I tilfælde af tørret frugt er omkring 50 % fruktose (lav-GI) til stede. Derfor kan indtagelse af tørret frugt med fødevarer med højt kulhydrat føre til fordele ved glykæmisk kontrol ved at sænke en fødevares GI. Ud over potentielt at sænke en fødevares GI, kan tørret frugt også påvirke den glykæmiske kontrol ved at give 'katalytiske' doser af fruktose. Fructose har gennem sin metabolit fructose-1-P vist sig at have "katalytiske" virkninger på hepatisk glucosemetabolisme ved at inducere glucokinaseaktivitet i hepatocytter. Specifikt fortrænger fructose-1-P fructose-6-P fra glucokinases regulatoriske bindingsprotein i kernen, hvilket forårsager frigivelsen af ​​glucokinase fra dets regulatoriske protein, hvilket tillader det at translokere til cytosolen, hvilket resulterer i øget phosphorylering af glucose. Infusionsundersøgelser hos mennesker har vist, at denne mekanisme relaterer sig til et ~30% fald i leverglukoseoutput under hyperglykæmiske forhold hos deltagere med type 2 diabetes (T2D) og en ~3 gange stigning i glykogensyntese ved C13-kernemagnetisk resonans (NMR) ) spektroskopi under euglykæmiske forhold hos raske mennesker. Klinisk oversættelse af disse resultater har vist sig lovende. Katalytiske doser af fruktose på 7,5 g og 10 g har vist sig at reducere de postprandiale glykæmiske reaktioner på måltider med højt GI (oral glucose, maltodextriner eller kartoffelmos) fra ~15-30% hos raske deltagere og dem med præ-diabetes eller diabetes. Disse akutte effekter har også vist sig at være holdbare på længere sigt. Systematiske gennemgange og metaanalyser af kontrollerede fodringsforsøg har vist, at små doser fructose i bytte for andre kulhydrater sænker HbA1c på et niveau, der overstiger den klinisk meningsfulde tærskel på 0,3 % foreslået af Federal Drug Administration (FDA) til udvikling af nye orale anti-hyperglykæmiske midler. Derfor kan indtagelsen af ​​tørret frugt med fødevarer med højt kulhydrat føre til fordele ved glykæmisk kontrol ved at fungere som en vehikel for 'katalytiske' doser af fruktose.

MÅL:

For at undersøge effekten af ​​at bruge tørret frugt til at modificere den glykæmiske respons af fødevarer med højt GI, foreslår efterforskerne følgende 3 mål:

1. At vurdere GI af 4 almindelige typer tørret frugt (rosiner, sultanas, dadler, abrikoser) (GI-effekt)
2. At vurdere evnen hos de 4 almindelige typer tørret frugt (rosiner, sultanas, dadler, abrikoser) til at reducere den postprandiale glykæmiske respons på hvidt brød ved at fortrænge halvdelen af ​​det tilgængelige kulhydrat (fortrængningseffekt)
3. At vurdere evnen hos de 4 almindelige typer tørret frugt (rosiner, sultanas, dadler, abrikoser) til at reducere den postprandiale glykæmiske respons på hvidt brød ved at give en 'katalytisk' dosis (7,5 g) af fruktose ('katalytisk' fruktoseeffekt)

DELTAGERE:

Efterforskerne vil omfatte mandlige eller ikke-gravide kvindelige deltagere i alderen 18-75 år, og som i øvrigt er raske.

DESIGN:

Forsøget vil bruge et randomiseret multipelt krydsningsdesign for akut fodring, hvor hver deltager fungerer som deres egen kontrol.

PROTOKOL:

Protokollen følger ISO 26642:2010(da), "Fødevarer - Bestemmelse af det glykæmiske indeks (GI) og anbefaling til fødevareklassificering". Alle deltagere vil gennemføre alle test- og kontrolfødevarer i undersøgelsesserien. En individuel deltager vil normalt gennemføre 1 til 3 test om ugen med mindst en dag imellem. Deltagerne vil blive undersøgt mellem 7:00 og 9:30 efter en natfaste på 10-14 timer. Ved hver test lejlighed vil forsøgspersonen blive vejet, og to fastende blodprøver vil blive taget med -5 minutters (min) intervaller ved fingerstik. Derefter begynder forsøgspersonen at indtage et testmåltid. Ved første bid vil en timer blive startet, og der vil blive taget yderligere blodprøver 15, 30, 45, 60, 90 og 120 minutter efter måltidets start. Før og under testen vil der blive udfyldt en blodsukkermåling med forsøgspersonens initialer, ID-nummer, dato, kropsvægt, testmåltid, tidspunkt, hvor de begynder at spise, tid det tog at spise, tidspunkt og sammensætning af sidste måltid, og eventuelle usædvanlige aktiviteter. I løbet af de 2 timer bliver testpersonerne siddende.

BLODPRØVER:

Hver fingerstikprøve består af i alt 2-3 dråber blod opnået ved fingerstik og vil blive opdelt i to separate hætteglas. De 2 til 3 dråber kapillarblod vil blive opsamlet i fladbundede 5 ml plastikrør med en trykhætte, der indeholder en lille mængde natriumfluorid og kaliumoxalat som antikoagulant og konserveringsmiddel. Disse prøver vil blive brugt til at analysere kapillære blodsukkerniveauer. Fingerstikprøverne til glukoseanalyse placeres i første omgang i køleskabet og efter to timer i en -20°C fryser indtil analyse, som vil blive udført inden for en uge. Glukoseanalyse vil blive udført ved hjælp af en YSI model 2300 STAT analysator (Yellow Springs, OH). Hvert forsøgsperson vil deltage i i alt 15 separate testmåltider: 3 kontrolmåltider med hvidt brød og 3 behandlinger med tørret frugt (tørret frugt - GI-effekt, tørret frugt - fortrængningseffekt og tørret frugt - 'katalytisk' fruktoseeffekt) for hver af de 4 tørrede frugter (rosiner, sultanas, dadler og abrikoser) (Figur 1). Rækkefølgen af ​​testmåltiderne vil blive randomiseret af en koordinator, der er blindet for behandlingstildelingen. Testmåltider vil blive adskilt af minimum en 1-dags udvaskning.

STATISTISKE ANALYSER:

Blodglukosearealer vil blive beregnet som det trinvise areal under kurven (iAUC) ved hjælp af trapezreglen med tophøjder som maksimal trinvis stigning i glukose. De glykæmiske indekser for testmåltiderne vil blive beregnet ved at bruge de 3 brødmåltider som referencefødevare. Parvise forskelle i GI mellem kontrollen med hvidt brød og de 3 behandlinger med tørret frugt (tørret frugt - GI-effekt, tørret frugt - GI-fortrængningseffekt og tørret frugt - 'katalytisk' fruktoseeffekt) for hver af de 4 tørrede frugter (rosiner, sultanas) , dadler og abrikoser) vil blive vurderet ved Dunnett's test i SAS (SAS Inst. Version 8.2; Gary, NC).

FORVENTEDE RESULTATER:

Forskerne forventer, at tørret frugt vil have et lavt til moderat GI og vil reducere postprandiale glykæmiske reaktioner, når de indtages i kombination med fødevarer med højt GI sammenlignet med fødevarer med højt GI alene. De specifikke mål med vores undersøgelse er: (1) at kvantificere GI af 4 forskellige typer tørret frugt (rosiner, sultanas, dadler, abrikoser) (GI-effekt); og (2) at vurdere disse 4 tørrede frugters evne til at reducere den postprandiale glykæmiske respons på hvidt brød ved enten delvist at fortrænge tilgængeligt kulhydrat (fortrængningseffekt); eller (3) ved at tilvejebringe en "katalytisk" dosis af fructose ("katalytisk" fruktoseeffekt). Den foreslåede undersøgelse vil hjælpe med at identificere mekanismer, hvorved tørrede frugter kan forbedre postprandial glykæmi, når de indtages i kombination med fødevarer med højt GI kulhydrat ved at vurdere en glukoseforskydningsmekanisme sammen med en 'katalytisk' fructosemekanisme. Resultaterne vil stimulere vigtig industriinnovation og forbedre designet af fremtidige kliniske undersøgelser, der i sidste ende vil føre til brugen af ​​tørret frugt som et effektivt værktøj til at modificere den glykæmiske respons af fødevarer med højt kulhydratindhold og dermed langsigtet glykæmisk kontrol hos mennesker med eller i risiko for type 2-diabetes.