Respuesta glucémica e insulinémica del pan de trigo duro

En todo el mundo, el número de personas que padecen diabetes tipo 2 ronda los 422 millones y este número aumenta continuamente. Está mundialmente acordado que, de aquí a 2025, se deben tomar medidas serias contra la propagación de esta enfermedad, también porque la diabetes es una de las principales causas del desarrollo de enfermedades cardiovasculares. La propagación de la diabetes en las últimas décadas es el resultado de un aumento global de la obesidad, un estilo de vida más sedentario y una dieta rica en energía, dado el consumo excesivo de alimentos con almidón, principalmente altamente digeribles. Entre los alimentos ricos en almidón altamente digeribles, el pan es un alimento básico que se consume a diario en los países occidentales y se caracteriza por un alto índice glucémico. Los alimentos ricos en carbohidratos se pueden dividir en tres categorías según su índice glucémico (IG) (bajo: IG < 55, medio: 55 < IG < 69 o alto: IG > 70). Esta clasificación se basa en cómo el consumo de alimentos que contienen carbohidratos afecta el nivel de glucosa en sangre en relación con un alimento de referencia (como una solución de glucosa o pan blanco), que tiene la misma cantidad de carbohidratos disponibles (50 g). Los alimentos con un IG alto inducen un aumento significativo de la concentración de glucosa en sangre posprandial y, en consecuencia, una respuesta elevada de la insulina, lo que podría provocar hiperinsulinemia y resistencia a la insulina. Por esta razón, en las últimas décadas se ha estudiado ampliamente cómo disminuir la respuesta de la glucosa en sangre a los alimentos ricos en almidón, como el pan, y en consecuencia su IG. En los alimentos vegetales, los gránulos de almidón están encapsulados de forma natural en la célula. En el caso de los cereales, la célula intacta podría limitar la accesibilidad del almidón en las harinas (trigo, sorgo y cebada) y en productos alimenticios simples como las gachas, tanto in vitro como in vivo. Sin embargo, cuando se utiliza harina gruesa que contiene células intactas para producir alimentos complejos, como el pan, este efecto de protección se pierde. Los autores plantearon la hipótesis de que durante el largo tiempo de mezcla y fermentación, las paredes celulares aumentaron su porosidad debido a la solubilización de los componentes de la pared celular, como los betaglucanos y los arabinoxilanos, aumentando la difusividad de las enzimas dentro de la célula. Además, en el pan, la adición de harina gruesa también podría limitar la cohesividad de la miga, aumentando la velocidad de desintegración y, a su vez, la superficie de contacto entre la enzima y su sustrato. Por estas razones, la harina gruesa no pudo disminuir eficientemente la digestibilidad del almidón in vitro de los productos de panadería. La proteína, el segundo macronutriente presente en los cereales, también desempeña un papel en la disminución de la digestibilidad del almidón. La gliadina y la glutenina, que son las principales proteínas del grano de trigo, formaban una red discontinua que rodeaba los gránulos de almidón, denominada gluten. Se ha demostrado que una red densa y compacta de gluten podría disminuir la accesibilidad al almidón, actuando como barrera entre el almidón y la enzima. Más concretamente, en la pasta se debe investigar en su menor liberación de glucosa y, a su vez, su menor IG respecto al pan. luz de la estructura densa y compacta dada por la fuerte red de gluten. De hecho, la densa estructura de la pasta limita la desintegración durante el procesamiento oral y la digestión gástrica. Esto conduce a respuestas glucémicas e insulinémicas posprandiales más bajas en comparación con alimentos con la misma receta pero con una estructura más porosa y más fácil de desintegrar. Por lo tanto, una fuerte red de gluten en el pan podría cambiar la estructura de la miga, aumentando su cohesión y resiliencia.

Cada vez hay más pruebas que demuestran que la estructura de los alimentos desempeña un papel importante en la digestión y absorción de nutrientes. La textura del pan afecta la desintegración del pan durante la fase gástrica, pero influye principalmente en el procesamiento oral y la velocidad de masticación. El comportamiento de procesamiento oral contribuye a las diferencias individuales en la respuesta glucémica a los alimentos, especialmente en el tejido vegetal, donde el comportamiento de masticación puede modular la liberación de almidón de la matriz celular. La adición de gluten no sólo dificulta físicamente el contacto entre el almidón y la enzima y reduce la desintegración física durante la digestión gástrica, sino que también se demostró que este complejo proteico podría unirse a la alfa-amilasa pancreática y, en consecuencia, inhibir la digestibilidad del almidón. Sin embargo, aún no se ha investigado el efecto del gluten sobre la unión de la alfa-amilasa salival. Se estudiará el procesamiento oral de muestras de pan para evaluar el efecto del gluten sobre la desintegración oral, la inhibición de la alfa-amilasa salival y, en consecuencia, la liberación de glucosa. El objetivo de este estudio es examinar el efecto de diferentes características texturales del pan en el procesamiento oral en relación con las respuestas glucémica e insulinémica de los tres panes. Se reclutará un total de 16 voluntarios sanos, y si son elegibles (deben cumplir con los criterios de inclusión y exclusión), asistirán a una prueba de procesamiento oral en tres panes, una prueba para medir el índice glucémico (ISO) y la respuesta a la insulina.

La composición de la muestra de pan será la siguiente:

El pan A está elaborado con 95% sémola fina de trigo duro (< 400 micrómetros) + 5% gluten+ 1,2% levadura + 1% sal + 59% agua El pan B está elaborado con 80% sémola fina de trigo duro (< 400 micrómetros) + 20% gluten+ 1,2% levadura + 1% sal + 59 % agua El pan C está elaborado con 80% sémola gruesa de trigo duro (> 500 micrómetros) + 20% gluten+ 1,2% levadura + 1% sal + 59% agua.

Para la determinación del índice glucémico y la respuesta insulínica, se tomará una muestra de sangre capilar en ayunas dentro de los 5 minutos, inmediatamente después de que los participantes lleguen a los departamentos. Estos resultados de las muestras de sangre se utilizarán como concentración inicial de glucosa en sangre, expresada en milimoles por litro (mmol/L), y concentración de insulina, expresada en mililitros por litro (mU/L). Las muestras de pan y la solución de glucosa contendrán 50 g de carbohidratos disponibles. Las diferentes muestras de pan y soluciones de glucosa se servirán a los voluntarios siguiendo un horario aleatorio, y terminarán la ración en 12 a 15 minutos. Los alimentos de prueba se servirán con 250 mL de agua natural a temperatura ambiente; Se pedirá a cada sujeto que beba el mismo volumen para todas las pruebas. La muestra de sangre se tomará en seis puntos (15, 30, 45, 60, 90 y 120 minutos) después del momento exacto en que el participante comenzó a consumir la muestra. Durante la prueba, los sujetos descansarán y permanecerán sentados. Las muestras de sangre capilar se tomarán mediante análisis por punción en el dedo utilizando una lanceta de muestreo (21G x 1,8 mm, ACCU-CHEK Safe-T-Pro Plus, Roche, Suiza). La sangre se recogerá en dos tubos. En cada momento, se recolectarán de 3 a 4 gotas de sangre en un Microvette® CB 300 Fluoride/Heparin (SARSTEDT AG & Co., Nümbrech, Alemania) para el análisis de glucosa en sangre capilar, y se recolectarán de 6 a 8 gotas en un Microvette® B 300 K2E (Sarstedt Ltd., Alemania) para el análisis de insulina plasmática. Los tubos recolectados para determinar la glucosa en sangre se analizarán inmediatamente, mientras que el plasma del segundo conjunto de tubos se obtendrá después de la centrifugación a 4500 rpm durante 10 minutos a 4 °C (Labnet Hermle tabletop Centrifuge Z 200 M/H, Labnet International, Inc. , Nueva York, EE. UU.) y se almacenó a -80 °C para la determinación de insulina. El análisis de glucosa en sangre se realizará utilizando el analizador de bioquímica YSI 2500 (Yellow Springs Instrument Company, EE. UU.). Las concentraciones de insulina en muestras de plasma se determinarán utilizando un kit de prueba de inmunoensayo específico (Mercodia Insulin ELISA 10-1113-10, Mercodia AB-Uppsala, Suecia). Las calificaciones de hambre, saciedad y síntomas gastrointestinales después del consumo de comida de prueba se evaluarán con un cuestionario autoinformado administrado a los voluntarios para comprobar las sensaciones subjetivas de saciedad, hambre y síntomas gastrointestinales en momentos específicos (antes de comer, [T0], y después, 30, 60 y 120 min) utilizando una escala analógica visual de 10 cm. La actividad de la alfa-amilasa se probará en saliva estimulada. La saliva estimulada se recolectará después de masticar un trozo de parafilm (5 × 10 cm, Parafilm M PM996) durante 1 min. La actividad de amilasa (U/mL) se determinará mediante ensayos colorimétricos de saliva de α-amilasa utilizando el método Ceralpha (Megazyme, Bray, Irlanda). Los parámetros de procesamiento oral se evaluarán para cada muestra de pan mediante grabación de video. Durante esta sesión, los participantes estarán sentados en una silla, y frente a ellos habrá un escritorio con una cámara a aproximadamente 50 cm de sus caras. Se indicará a los participantes que coloquen toda la muestra en la boca (p. ej., un solo bocado) y que mastiquen de forma natural hasta que el bolo esté listo para tragar. El comportamiento del procesamiento oral se describirá mediante los siguientes parámetros, que se extraerán manualmente de las grabaciones de vídeo: Número de masticaciones y degluciones; duración total de la comida en segundos; tasa de masticación (número de masticaciones por minuto); Tasa de ingesta (cantidad de alimentos en gramos consumidos por minuto). El bolo de alimento se evaluará para cada muestra de pan mediante análisis de imágenes para determinar la distribución del tamaño de las partículas y la cantidad de partículas presentes en el bolo, así como el contenido de humedad, el contenido de saliva (gramos de saliva por 100 g de pan) y la saliva. tasa de incorporación (gramos de saliva por minuto). Para la determinación de azúcares reductores, se pedirá a los participantes que masticen y escupan dos bocados de pan. En el primer bolo se añadirá HCl para detener inmediatamente la actividad alfa-amilasa, y luego se cuantificará el contenido de azúcar reductor. Para el segundo, se detendrá la reacción después de 15 minutos y luego se medirán los azúcares reductores. Los azúcares reductores se analizarán mediante el método del ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS).