Trockenfrüchte und postprandiale Glykämie-Studie

HINTERGRUND:

Alle Studien, die den glykämischen Index (GI) von traditionellen Trockenfrüchten bewerten, zeigen, dass es sich um Lebensmittel mit niedrigem bis mittlerem GI handelt und dass die Insulinreaktion proportional zu ihrem GI ist. Eine kürzlich durchgeführte Studie verglich die glykämische Reaktion von zwei Rosinendosen (28 und 69 g) mit Weißbrot und zeigte, dass beide Rosinendosen die postprandialen Glukose- und Insulinspiegel im Vergleich zu Weißbrot signifikant senkten. Die Wirkung der Kombination von getrockneten Früchten mit kohlenhydratreichen Nahrungsmitteln mit hohem GI wurde jedoch nie angesprochen. Die möglichen Auswirkungen der Kombination von Nüssen (d.h. Pistazien) und kohlenhydratreiche Lebensmittel mit hohem GI wurde bereits mit positiven Ergebnissen analysiert. Die Forscher fanden heraus, dass eine allein verzehrte Dosis von 56 g Pistazien eine minimale Wirkung auf die postprandiale Glykämie hatte, aber bei Einnahme mit einer kohlenhydratreichen Mahlzeit die relative glykämische Reaktion abschwächte. Obwohl Lebensmittel mit hohem Ballaststoffgehalt im Allgemeinen einen niedrigen GI haben, tragen auch andere Faktoren zur glykämischen Reaktion eines Lebensmittels bei. Zu den Faktoren, von denen angenommen wird, dass sie zur glykämischen Reaktion von getrockneten Früchten beitragen, gehören die viskose Textur beim Kauen; ihre gesamte Nahrungsmatrix; das Vorhandensein von Phenolverbindungen und organischen Säuren und die Art des vorhandenen Zuckers. Bei getrockneten Früchten sind etwa 50 % Fruktose (niedriger GI) enthalten. Daher kann der Verzehr von getrockneten Früchten mit kohlenhydratreichen Lebensmitteln zu Vorteilen bei der glykämischen Kontrolle führen, indem der GI eines Lebensmittels gesenkt wird. Abgesehen davon, dass sie möglicherweise den GI eines Lebensmittels senken, können getrocknete Früchte auch die glykämische Kontrolle beeinflussen, indem sie „katalytische“ Dosen von Fruktose liefern. Es wurde gezeigt, dass Fructose durch ihren Metaboliten Fructose-1-P "katalytische" Wirkungen auf den hepatischen Glukosestoffwechsel hat, indem sie die Glucokinase-Aktivität in Hepatozyten induziert. Insbesondere verdrängt Fructose-1-P Fructose-6-P vom regulatorischen Bindungsprotein der Glucokinase im Zellkern, wodurch die Freisetzung von Glucokinase aus ihrem regulatorischen Protein verursacht wird, was ihr ermöglicht, in das Cytosol zu translozieren, was zu einer erhöhten Phosphorylierung von Glucose führt. Infusionsstudien am Menschen haben gezeigt, dass dieser Mechanismus bei Teilnehmern mit Typ-2-Diabetes (T2D) unter hyperglykämischen Bedingungen mit einer ~30%igen Abnahme der hepatischen Glukoseausschüttung und einer ~3-fachen Erhöhung der Glykogensynthese durch C13-kernmagnetische Resonanz (NMR) zusammenhängt ) Spektroskopie unter euglykämischen Bedingungen bei Gesunden. Die klinische Umsetzung dieser Ergebnisse hat sich als vielversprechend erwiesen. Es hat sich gezeigt, dass katalytische Fruktosedosen von 7,5 g und 10 g die postprandialen glykämischen Reaktionen auf Mahlzeiten mit hohem GI (orale Glukose, Maltodextrine oder Kartoffelpüree) bei gesunden Teilnehmern und solchen mit Prädiabetes oder Diabetes um ~15-30% senken. Diese akuten Wirkungen haben sich auch längerfristig als nachhaltig erwiesen. Systematische Übersichten und Metaanalysen kontrollierter Fütterungsversuche haben gezeigt, dass kleine Dosen von Fructose im Austausch gegen andere Kohlenhydrate den HbA1c-Wert auf ein Niveau senken, das den klinisch bedeutsamen Schwellenwert von 0,3 % übersteigt, der von der Federal Drug Administration (FDA) für die Entwicklung neuer Medikamente vorgeschlagen wurde orale Antihyperglykämika. Daher kann der Verzehr von getrockneten Früchten mit kohlenhydratreichen Lebensmitteln zu Vorteilen bei der glykämischen Kontrolle führen, indem sie als Vehikel für „katalytische“ Dosen von Fruktose wirken.

ZIELE:

Um die Wirkung der Verwendung von getrockneten Früchten zur Veränderung der glykämischen Reaktion von Lebensmitteln mit hohem GI zu untersuchen, schlagen die Forscher die folgenden 3 Ziele vor:

1. Zur Bestimmung des GI von 4 gängigen Trockenobstsorten (Rosinen, Sultaninen, Datteln, Aprikosen) (GI-Effekt)
2. Bewertung der Fähigkeit der 4 gängigen Arten von Trockenfrüchten (Rosinen, Sultaninen, Datteln, Aprikosen), die postprandiale glykämische Reaktion auf Weißbrot zu verringern, indem sie die Hälfte der verfügbaren Kohlenhydrate verdrängen (Verdrängungseffekt)
3. Bewertung der Fähigkeit der 4 gängigen Arten von Trockenfrüchten (Rosinen, Sultaninen, Datteln, Aprikosen), die postprandiale glykämische Reaktion auf Weißbrot zu verringern, indem eine „katalytische“ Dosis (7,5 g) Fructose bereitgestellt wird („katalytischer“ Fructoseeffekt)

TEILNEHMER:

Zu den Ermittlern gehören männliche oder nicht schwangere weibliche Teilnehmer im Alter von 18 bis 75 Jahren, die ansonsten gesund sind.

DESIGN:

Die Studie wird ein randomisiertes Multiple-Crossover-Akutfütterungsdesign verwenden, bei dem jeder Teilnehmer als seine eigene Kontrolle fungiert.

PROTOKOLL:

Das Protokoll folgt ISO 26642:2010(en), „Lebensmittel – Bestimmung des glykämischen Index (GI) und Empfehlung zur Einstufung von Lebensmitteln“. Alle Teilnehmer führen alle Test- und Kontrolllebensmittel in der Studienreihe durch. Ein einzelner Teilnehmer absolviert normalerweise 1 bis 3 Tests pro Woche mit mindestens einem Tag dazwischen. Die Teilnehmer werden zwischen 7:00 und 9:30 Uhr nach einer nächtlichen Fastenzeit von 10-14 Stunden untersucht. Bei jeder Testgelegenheit wird die Testperson gewogen und zwei nüchterne Blutproben werden in Intervallen von -5 Minuten (min) durch Fingerstich entnommen. Dann beginnt die Testperson, eine Testmahlzeit zu sich zu nehmen. Beim ersten Bissen wird ein Timer gestartet und weitere Blutproben werden 15, 30, 45, 60, 90 und 120 Minuten nach Beginn der Mahlzeit entnommen. Vor und während des Tests wird ein Blutzuckertestprotokoll mit den Initialen des Probanden, der ID-Nummer, dem Datum, dem Körpergewicht, der Testmahlzeit, dem Zeitpunkt des Essensbeginns, der Zeit, die zum Essen benötigt wurde, dem Zeitpunkt und der Zusammensetzung der letzten Mahlzeit, und alle ungewöhnlichen Aktivitäten. Während der 2 Stunden bleiben die Testpersonen sitzen.

BLUTPROBEN:

Jede Fingerstichprobe besteht aus insgesamt 2-3 Tropfen Blut, das durch Fingerstich gewonnen wird, und wird in zwei separate Fläschchen aufgeteilt. Die 2 bis 3 Tropfen Kapillarblut werden in 5-ml-Plastikröhrchen mit flachem Boden und Druckverschluss gesammelt, die eine kleine Menge Natriumfluorid und Kaliumoxalat als Antikoagulans und Konservierungsmittel enthalten. Diese Proben werden zur Analyse des Blutzuckerspiegels im Kapillarblut verwendet. Die Fingerstichproben für die Glukoseanalyse werden zunächst in den Kühlschrank gestellt und nach zwei Stunden bis zur Analyse, die innerhalb einer Woche durchgeführt wird, in einen Gefrierschrank mit -20 °C gestellt. Die Glukoseanalyse wird unter Verwendung eines YSI Modell 2300 STAT Analysators (Yellow Springs, OH) durchgeführt. Jede Testperson nimmt an insgesamt 15 separaten Testmahlzeiten teil: 3 Weißbrot-Kontrollmahlzeiten und 3 Trockenfruchtbehandlungen (Trockenfrüchte – GI-Effekt, Trockenfrüchte – Verdrängungseffekt und Trockenfrüchte – „katalytischer“ Fruktoseeffekt) für jede der 4 Trockenfrüchte (Rosinen, Sultaninen, Datteln und Aprikosen) (Abbildung 1). Die Reihenfolge der Testmahlzeiten wird von einem für die Behandlungszuordnung blinden Koordinator randomisiert. Die Testmahlzeiten werden durch eine mindestens 1-tägige Auswaschung getrennt.

STATISTISCHE ANALYSEN:

Blutzuckerflächen werden als inkrementelle Fläche unter der Kurve (iAUC) unter Verwendung der Trapezregel mit Spitzenhöhen als maximale inkrementelle Anstiege der Glukose berechnet. Die glykämischen Indizes der Testmahlzeiten werden anhand der 3 Brotmahlzeiten als Referenznahrung berechnet. Paarweise Unterschiede im GI zwischen der Weißbrotkontrolle und den 3 Trockenobstbehandlungen (Trockenobst – GI-Effekt, Trockenobst – GI-Verdrängungseffekt und Trockenobst – „katalytischer“ Fruktoseeffekt) für jede der 4 Trockenfrüchte (Rosinen, Sultaninen , Datteln und Aprikosen) werden durch den Dunnett-Test in SAS (SAS Inst. Version 8.2; Gary, NC).

ERWARTETE ERGEBNISSE:

Die Forscher erwarten, dass Trockenfrüchte einen niedrigen bis mittleren GI haben und die postprandialen glykämischen Reaktionen reduzieren, wenn sie in Kombination mit Nahrungsmitteln mit hohem GI im Vergleich zu Nahrungsmitteln mit hohem GI allein konsumiert werden. Die spezifischen Ziele unserer Studie sind: (1) Quantifizierung des GI von 4 verschiedenen Arten von Trockenfrüchten (Rosinen, Sultaninen, Datteln, Aprikosen) (GI-Effekt); und (2) um die Fähigkeit dieser 4 getrockneten Früchte zu bewerten, die postprandiale glykämische Reaktion auf Weißbrot zu verringern, indem entweder verfügbare Kohlenhydrate teilweise verdrängt werden (Verdrängungseffekt); oder (3) durch Bereitstellen einer „katalytischen“ Fruktosedosis („katalytischer“ Fruktoseeffekt). Die vorgeschlagene Studie wird dazu beitragen, Mechanismen zu identifizieren, durch die getrocknete Früchte die postprandiale Glykämie verbessern können, wenn sie in Kombination mit kohlenhydratreichen Lebensmitteln mit hohem GI konsumiert werden, indem ein Glukoseverdrängungsmechanismus zusammen mit einem „katalytischen“ Fruktosemechanismus bewertet wird. Die Ergebnisse werden wichtige Innovationen in der Branche anregen und das Design zukünftiger klinischer Untersuchungen verbessern, die letztendlich zur Verwendung von getrockneten Früchten als wirksames Instrument zur Modifizierung der glykämischen Reaktion von kohlenhydratreichen Lebensmitteln und damit zu einer längerfristigen glykämischen Kontrolle bei Menschen mit oder führen werden gefährdet für Typ-2-Diabetes.