Les hydrolysats de protéines de haricot noir (Phaseolus Vulgaris L.) réduisent les taux de glucose postprandiaux aigus

Introduction Le prédiabète est un état intermédiaire d'hyperglycémie caractérisé par une altération de la glycémie à jeun (taux de glucose plasmatique à jeun de 100 à 125 mg/dL), une tolérance au glucose (taux de glucose plasmatique 2 h après la charge de 140 à 199 mg/dL) ou une glycémie glyquée. hémoglobine A1c (HbA1c) de 5,7 à 6,4 %. Les sujets atteints de prédiabète ont un risque relativement élevé de développer une maladie cardiovasculaire et un diabète de type 2 (DT2). Par conséquent, le traitement du prédiabète est essentiel pour retarder la progression de cette maladie. Le traitement actuel du prédiabète se concentre sur la perte de poids, les modifications du mode de vie (alimentation et exercice) et l'utilisation d'agents pharmacologiques, tels que les biguanides (metformine), les sulfonylurées, les inhibiteurs de l'α-amylase et de l'α-glucosidase et les traitements à base d'incrétines. De plus, ces médicaments pourraient générer des effets secondaires, tels qu'un faible taux de sucre dans le sang, des modifications de poids, une maladie cardiovasculaire athéroscléreuse, une insuffisance cardiaque congestive et une maladie rénale, entre autres. Ces dernières années, des alternatives naturelles aux effets indésirables faibles ou nuls ont été étudiées pour le traitement du diabète. En ce sens, les ingrédients fonctionnels et les aliments conçus pour aider les patients à atteindre leurs objectifs de glycémie sont importants pour prévenir ou traiter le prédiabète et le DT2.

Les protéines alimentaires ont été largement étudiées comme source de peptides bioactifs, qui sont des fragments de protéines spécifiques qui affectent positivement les fonctions physiologiques et la santé humaine. La bioactivité des protéines alimentaires dépend de la bioaccessibilité et de la biodisponibilité de leurs peptides. Les petits peptides bioactifs (<1 000-200 Da) présentent des caractéristiques importantes telles qu'un potentiel biologique élevé, une faible toxicité, une allergénicité faible ou nulle, une diversité structurelle élevée et une petite taille (par rapport aux anticorps). Ces propriétés permettent aux peptides bioactifs d'être appliqués comme agents thérapeutiques contre plusieurs maladies, dont le prédiabète et le DT2.

Les protéines du haricot noir (Phaseolus vulgaris L.) ont été étudiées comme source de peptides bioactifs. L'hydrolyse enzymatique est la méthode la plus populaire pour générer des peptides bioactifs à partir de haricots communs et de séquences protéiques parentales d'autres légumineuses.

De nombreuses études in vitro ont démontré que les hydrolysats de protéines de haricot noir (HBP) et les peptides bioactifs ont des effets hypoglycémiants ou antidiabétiques. L'HBP générée avec l'Alcalase® a inhibé l'activité in vitro de la dipeptidyl peptidase-IV (DPP-IV), dont la fonction biologique est d'inactiver le glucagon-like peptide-1 (GLP-1). En outre, il a inhibé les enzymes α-amylase et α-glucosidase, impliquées dans le processus de dégradation de l'amidon. De plus, il a été rapporté que l'HBP pourrait réduire l'expression et la translocation des transporteurs de glucose dans la membrane plasmique, tels que le transporteur de glucose-2 (GLUT2) et le cotransporteur de glucose dépendant du sodium (SGLT1). Par ailleurs, in vivo, des expériences ont démontré l'efficacité de l'HBP réduisant la glycémie postprandiale réduite chez les patients non hyperglycémiques (16,9-24,5 %). et hyperglycémique (22,7-47,7 %) Rat Wistar. Les résultats de modèles expérimentaux in vivo et in vitro ont démontré le potentiel de l'HBP à inhiber les enzymes digestives et à bloquer les transporteurs de glucose gastro-intestinaux (impliqués dans la régulation de la glycémie postprandiale). De plus, les peptides bioactifs des haricots difficiles à cuire ont augmenté la sécrétion d'insuline simulée par le glucose (57 %) à partir des cellules d'insulinome iNS-1E.

Comme le montrent les preuves, les peptides bioactifs de l'HBP peuvent exercer des effets antidiabétiques par plusieurs mécanismes. Toutes les études montrant le potentiel antidiabétique de l'HBP et des peptides bioactifs ont été réalisées à l'aide d'études in silico, biochimiques, in vitro et in vivo. Cependant, des essais cliniques sont nécessaires pour valider l'effet hypoglycémiant des hydrolysats de protéines de haricot noir. Par conséquent, cette étude visait à évaluer l'effet aigu de l'HBP sur les taux de glucose et d'insuline chez les adultes ayant une tolérance normale au glucose ou un prédiabète.

Méthodologie Essai clinique randomisé Sujets et conception de l'étude Un essai clinique randomisé et contrôlé par placebo a été mené chez 28 adultes (65 % de femmes) pour évaluer l'effet de 5 g d'HBP sur les taux postprandiaux de glucose et d'insuline. Toutes les procédures ont été réalisées dans les installations de recherche du Département des sciences médicales de l'Université de Guanajuato, au Mexique. Le comité d'éthique institutionnel de l'Université de Guanajuato a approuvé le protocole (CIBIUG-P53-2018) et tous les sujets ont signé le consentement éclairé avant de subir toute procédure.

Les participants à cette étude ont été recrutés directement dans les salons de la santé locaux à León, Guanajuato, Mexique. Dans le cadre du processus de sélection visant à déterminer l'éligibilité à la participation, des mesures de la glycémie capillaire, du poids, de la taille et de la pression artérielle ont été prises. Dans le cadre de cette étude, les adultes âgés de 25 à 50 ans en surpoids ou obèses, selon leur indice de masse corporelle (IMC) (25-34,9 kg/m2) étaient éligibles pour s'inscrire. L'étude n'a pas inclus les participants qui ont signalé le diabète, le cancer, les maladies cardiovasculaires ou d'autres maladies chroniques par auto-déclaration. Les femmes enceintes ou allaitantes n'ont pas été incluses. Dès que les participants ont été déterminés comme éligibles, ils ont été cités pour subir des évaluations cliniques, anthropométriques et métaboliques au Département des sciences médicales.

L'évaluation métabolique comprenait un test de tolérance au glucose par voie orale (OGTT) avec 250 mL de dextrose 75 g (une solution liquide de glucose anhydre, 75 g) et des échantillons de sang à 0 et 120 minutes et un profil lipidique. Le statut métabolique (tolérance normale au glucose (NGT) ou prédiabète) a été défini comme suit : Tolérance normale au glucose comme glycémie à jeun <100 mg/dL et glycémie postprandiale (2h) <140 mg/dL, et Prédiabète comme glycémie à jeun de 100-125 mg/dL, glycémie postprandiale (2h) de 140-199 mg/dL, ou les deux. Après avoir déterminé le statut métabolique des participants, les sujets ont été classés comme NGT (n = 14) ou prédiabète (n = 14).

Tous les participants (n = 28) ont été répartis au hasard par un membre du personnel qui n'avait aucun contact avec eux dans un groupe recevant un traitement contre l'HBP (5 g) ou un groupe placebo. Par conséquent, sept sujets atteints de NGT et sept sujets atteints de prédiabète ont été inclus dans chaque groupe de traitement (HBP ou placebo). Dans cette étude, les participants ont été aveuglés au traitement et ont reçu soit de l'HBP (poudre de 5 g) dissoute dans 120 ml d'une boisson commerciale non calorique, soit le placebo (boisson commerciale non calorique de 120 ml).

Un deuxième test de tolérance au glucose par voie orale a été effectué pour évaluer l'effet postprandial de l'HBP. Tout d'abord, les participants ont bu soit l'HBP dissoute, soit le placebo suivi de 250 ml de dextrose 75 g, et des échantillons de sang ont été prélevés à 0, 60, 120 et 150 min pour déterminer leurs taux de glucose et d'insuline.

Évaluation clinique et évaluation anthropométrique Dans cette étude, des professionnels formés ont administré un questionnaire pour recueillir des données cliniques. La pression artérielle a été mesurée à l'aide d'un tensiomètre numérique semi-automatique (Omron HEM-7200) sur le bras droit du participant en position assise et après un repos d'au moins 10 min.

Le poids corporel et la taille ont été mesurés avec les sujets pieds nus et portant des vêtements légers à l'aide d'une balance numérique (Seca 769) et d'un stadiomètre (Seca 213-I). Le tour de taille a été mesuré au point intermédiaire entre la dernière côte et la crête iliaque à l'aide d'un ruban métallique (Lufkin W606PM). L'indice de masse corporelle (IMC) a été calculé comme le poids corporel (kg) divisé par la taille au carré (m) selon l'Organisation mondiale de la santé.

Dosages biochimiques Afin de réaliser les dosages biochimiques, des échantillons de sang ont été prélevés après un jeûne d'au moins 8 heures. Pour le glucose (Spinreact, Gérone, Espagne) et le profil lipidique (cholestérol total, TG et HDL-c) (Spinreact, Gérone, Espagne), des dosages colorimétriques enzymatiques ont été utilisés. Le cholestérol LDL a été calculé à l'aide de l'équation de Friedewald. Les taux de glucose et de profil lipidique (triglycérides, cholestérol total, cholestérol HDL) dans le sérum ont été déterminés par des méthodes normalisées au niveau international au laboratoire clinique du Département des sciences médicales à l'aide d'un analyseur de biochimie semi-automatique SPINLAB (Spinreact, Gérone, Espagne).

De plus, les taux d'insuline ont été déterminés par un dosage immuno-enzymatique (ELISA) en format sandwich sérique à l'aide d'un kit ELISA (ALPCO, Inc., Salem, NH, USA). En tant qu'indices de résistance à l'insuline, le modèle d'évaluation homéostatique de la résistance à l'insuline (HOMA-IR) et l'indice de Matsuda ont été calculés.

Analyse statistique Les données descriptives ont été exprimées en moyenne et écart-type ou en médiane et écart interquartile. La comparaison entre les groupes a été réalisée à l'aide d'un test t de Student indépendant ou apparié. Une signification statistique de p˂0,05 a été acceptée et le programme statistique SPSS 20.0 pour Windows a été utilisé.