Influenza della matrice della frutta sulle risposte del glucosio e dell'insulina dopo l'assunzione di succo d'arancia in maschi umani sani (ZULEMA)

Proposta di progetto: Ruolo della matrice del frutto sull'assorbimento del glucosio dal succo d'arancia nell'uomo (ZULEMA)

Presupposti di base: il consumo eccessivo di zuccheri liberi può avere effetti negativi sulla salute e uno scarso controllo post-prandiale del glucosio potrebbe essere un indicatore del rischio di diabete di tipo 2 a lungo termine. Gli zuccheri determinano l’indice glicemico (IG) delle bevande ma, contrariamente alle aspettative, i succhi di frutta e le bevande zuccherate forniscono risultati GI diversi nonostante abbiano spesso lo stesso contenuto di zucchero totale. Ciò implica che gli zuccheri naturali e quelli aggiunti possono avere effetti diversi sul controllo glicemico, o che la combinazione di zuccheri all’interno della matrice del succo sta in qualche modo migliorando l’effetto degli zuccheri sul controllo glicemico.

Domanda di ricerca: In che modo la variazione della matrice e della fonte degli zuccheri ma non degli zuccheri totali nei succhi di frutta e nelle bevande influisce sull'IG? I ricercatori presumono che gli zuccheri liberi saranno il motore dell’IG, ma potrebbe non essere così.

Ipotesi: per la stessa quantità di zuccheri liberi (saccarosio, glucosio e fruttosio) nei succhi e nelle bevande, la matrice del succo di frutta (cioè fibre, carboidrati complessi, acido citrico, polifenoli e altri fitochimici, minerali, vitamine), avranno un effetto modulatore sull'assorbimento del glucosio.

Obiettivo: L'obiettivo primario di questo studio è valutare l'effetto della presenza della matrice di succo nel succo d'arancia al 100% rispetto a bevande a base di succo manipolate (per ridurre la percentuale di matrice di frutta) sulle risposte glicemiche postprandiali in soggetti sani. L'obiettivo secondario sarà caratterizzare l'effetto sulla risposta insulinica.

Disegno sperimentale: le risposte del glucosio verranno confrontate anche con quelle del solo glucosio (indice glicemico, GI).

Metodi:

Preparazione e logistica dei succhi. Le bevande all'arancia saranno prodotte e fornite da AMC Natural Drinks (Murcia, Spagna). Un succo 100% frutta (succo d'arancia) verrà confrontato con bevande contenenti il ​​50% e lo 0% di succo pur avendo la stessa composizione qualitativa e quantitativa di zuccheri totali (saccarosio, fruttosio, glucosio) del succo 100%.

Analisi chimiche:

I ricercatori caratterizzeranno la composizione degli zuccheri e i principali componenti della matrice del frutto:

Analisi chimica delle fibre solubili e insolubili.

Analisi degli zuccheri. I succhi verranno prodotti e la composizione dello zucchero (saccarosio, glucosio e fruttosio) verrà misurata e regolata per garantire che il contenuto di zucchero non cambi durante il periodo di conservazione. Le analisi verranno eseguite mediante cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) utilizzando gli appropriati rilevatori di indice di rifrazione (RI).

Analisi fitochimiche. Singoli fenoli e altri fitochimici caratteristici del succo d'arancia. Flavanoni, polimetossiflavoni, derivati ​​dell'acido idrossicinnamico, flavoni, carotenoidi, saranno analizzati utilizzando HPLC a fase inversa con rivelatori Ultraviolet-Diode Array (UV-DAD) e rivelatori Mass Spec (MS).

Sperimentazione clinica:

Questo studio è uno studio di intervento crossover, randomizzato, in doppio cieco, dose-risposta. Tutti i partecipanti ripeteranno lo studio in tempi separati (per ottenere risultati duplicati). Il protocollo dello studio è già stato approvato dal Comitato Etico dell'Università Cattolica.

Partecipanti, criteri di inclusione ed esclusione:

I ricercatori recluteranno adulti maschi sani di età compresa tra 18 e 45 anni tramite annunci economici online, social media e passaparola. Le donne non sono idonee poiché il ciclo mestruale può influenzare il controllo glicemico. Per soddisfare i criteri di inclusione, ai partecipanti sarà richiesto di avere un indice di massa corporea (BMI) compreso tra 18,5 e 29,9 kg/m2, di essere consumatori abituali della colazione e di essere disposti a consumare le bevande dello studio. Verranno esclusi i partecipanti che seguono una dieta o presentano allergie alimentari o avversione alle bevande oggetto dello studio. Inoltre, i partecipanti verranno esclusi se hanno avuto fluttuazioni di peso significative negli ultimi 6 mesi o una precedente diagnosi di diabete, pre-diabete, malattie gastrointestinali, malattie del fegato, malattie renali o disturbi metabolici.

Dimensione del campione:

I ricercatori hanno stimato la dimensione del campione per uno studio crossover randomizzato in cui gli effetti dell'intervento (diverse bevande all'arancia di prova) saranno testati in un campione di popolazione adulta sana. A questo scopo, i ricercatori hanno utilizzato il software disponibile gratuitamente G*Power 3.1.9.7 assumendo una potenza statistica a due code del 90% (1-β=0,90), un livello di significatività statistica del 5% (α=0,05) e una dimensione dell'effetto d=0,7. Secondo questo, il numero minimo di partecipanti allo studio dovrebbe essere N=24. Questi partecipanti dovrebbero prendere parte anche al secondo turno di test (risultati duplicati). Il numero finale di partecipanti è stato aumentato fino a 30 per tenere conto dei potenziali ritiri.

Consenso allo studio:

Un colloquio di screening telefonico fornirà i criteri di ammissibilità iniziali. Ai partecipanti che superano lo screening telefonico verrà programmato di partecipare a una sessione informativa di persona e a una sessione di screening finale presso il laboratorio per rivedere i protocolli di studio e ottenere il consenso informato scritto. I ricercatori prenderanno alcune misure antropometriche e spiegheranno ai partecipanti l'intervento e le procedure durante l'intero studio. I partecipanti completeranno inoltre una serie di questionari generali validati sulle loro abitudini alimentari e di stile di vita.

Progettazione dell'intervento:

I partecipanti idonei completeranno quattro sessioni di test (+ due ripetizioni) ad almeno 2-3 giorni di distanza. In mattine separate, i partecipanti arriveranno al laboratorio alle 8:00 dopo un digiuno di 10-12 ore, ad eccezione di una piccola quantità di acqua che sarà consentita fino a 1 ora prima dell'arrivo. Il giorno prima di ogni sessione di test, i partecipanti completeranno un diario alimentare per verificare l'aderenza alla dieta priva di polifenoli e agrumi, al protocollo di digiuno e per stimare la quantità di nutrienti consumati (principalmente carboidrati totali, zuccheri liberi , fibre e acqua).

I partecipanti consumeranno rapidamente (entro cinque minuti) una delle tre bevande: (1) succo d'arancia al 100%, (2) bevanda all'arancia con il 50% di succo d'arancia e il 50% di acqua con zuccheri aggiunti per abbinare il contenuto del succo al 100%. e (3) acqua al 100% con zuccheri aggiunti per corrispondere al contenuto del succo al 100%. Le porzioni standard (circa 250 ml) verranno calcolate sulla base del totale dei carboidrati disponibili per raggiungere un'assunzione di 25 g di zuccheri liberi. Inoltre, i partecipanti consumeranno anche una soluzione di glucosio (25 g) per stimare l'IG. Tutte le bevande di prova verranno servite fredde in contenitori opachi con coperchio. La risposta glicemica sarà misurata mediante puntura del dito al basale (0 minuti) e 15, 30, 45, 60, 90 e 120 minuti dopo il consumo della bevanda.

Dopo il completamento dello studio, i partecipanti avranno un riposo di 2-3 settimane e torneranno in laboratorio per una seconda sessione di test. Lo scopo di questa ripetizione è quello di avere un'analisi più approfondita dei risultati e valutare la variabilità intra e interindividuale.

Risposta glicemica post-prandiale:

I ricercatori raccoglieranno campioni di glucosio nel sangue capillare dalla punta delle dita tramite lancette autodisabilitanti monouso (Softclix lancets, Roche) e misureranno immediatamente il glucosio mediante un glucometro (Accu-Check Guide Me, Roche).

Misurazione dell'insulina:

Ulteriori campioni di sangue verranno raccolti dalla vena. Dopo la centrifugazione (1200-1500 ×g, 10 min, 4 ºC), i campioni di siero verranno rapidamente congelati e mantenuti a -80 ºC fino all'analisi dei livelli di insulina. L'insulina sarà misurata utilizzando un sistema di test ELISA (Accu Bind ELISA Microwells, Monobind Inc. CA, USA).

Analisi statistiche:

Le analisi statistiche verranno eseguite utilizzando SAS versione 9.4. Verrà utilizzata un'analisi della varianza a due fattori (ANOVA) a misure ripetute, utilizzando la procedura PROC MIXED, per determinare l'effetto dell'intervento (ad esempio, bevanda di prova) sui livelli di glucosio nel sangue. Per determinare l'effetto del trattamento sull'area incrementale della glicemia sotto la curva (iAUC), verrà utilizzata un'ANOVA a misure ripetute a un fattore. Un valore p <0,05 sarà considerato statisticamente significativo.