Gunstige effekter av quinoa (Chenopodium Quinoa Willd) i forebygging av type 2 diabetes mellitus

Studien var en cross-over klinisk pilotstudie bestående av to perioder. Den første perioden var kun en observasjons- og overvåkingsfase hvor deltakerne bare fortsatte med sitt vanlige kosthold (RD), av denne grunn startet alle deltakerne denne perioden og utvaskingsperioden var ikke nødvendig. Deretter, med dataene fra den første fasen innhentet, begynte forsøkspersonene den andre perioden der de måtte gjennomgå en ernæringsintervensjon med en quinoa-diett (QD).

Totalt seks besøk pluss to innsamlingsdager for quinoaprodukter ble programmert. Etter forstudiebesøket (V0) som fant sted en uke før start ernæringsintervensjon og hvor forskere innhentet signert informert samtykke, ble deltakerne innkalt til et første besøk (V1) hvor de ble forklart hvordan de skulle fylle ut kostholdsjournalene og de ble påført med FreeStyle Libre®.

Forsøkspersonene begynte deretter på RD, en periode på 4 uker hvor kun deres normale liv ble overvåket. Etter de første 14 dagene av dette ble det foretatt et nytt besøk (V2) hvor kostholdsjournalen ble samlet inn som skulle tjene til å redegjøre for deres vanlige forbruk av korn, mel, knoller og belgfrukter, FreeStyle Libre®-sensoren ble også samlet inn.

Den siste dagen på RD-perioden, på dag 28, ble de sitert (V3) i samråd hvor det ble tatt blodprøver etter 8 timers faste, antropometriske målinger og blodtrykksmålinger og for plassering av den nye FreeStyle Libre®-sensoren. Deltakerne ble spurt om deres fysiske aktivitet og treningspraksis i løpet av de siste 4 ukene ved hjelp av et kort spørreskjema tilpasset fra Minnesota Leisure Time Physical Activity Questionnaire for personer i høy alder (VREM-spørreskjema) og en ny tom 14-dagers kostholdsjournal ble gitt. I tillegg fikk de frivillige de første matvarene med quinoa for å sette i gang QD dagen etter. Produktene ble levert ukentlig, av bevaringshensyn, men også for å sikre at de fulgte et tilstrekkelig forbruk, måtte de gjennom konsultasjon for å hente produktet og ga forskerne de tomme pakkene der quinoa-produktene hadde vært.

Ved neste besøk dag 42 (V4) ble Freestyle Libre®-sensoren samlet inn og den fylte diettjournalen ble samlet inn. Til slutt, etter 28 dager med quinoa-diett, ble de innkalt til det siste besøket dag 56 (V5) hvor alle bestemmelsene ble gjentatt på samme måte som V3.

Med forutsetningen om at produktene som ble laget erstattet ikke bare korn, belgfrukter eller knoller, men også melholdig som ofte ble konsumert av deltakerne, og at bare kornfraksjonen ble modifisert, ble lignende produkter basert på quinoa-mel laget. Opprettelsen av disse produktene var nødvendig etter å ha gjennomført et markedssøk der det ble observert at det ikke var nok mat til å erstatte de som ble konsumert siden disse hadde prosentandeler av quinoamel som ikke oversteg 20-30%.

Foruten å levere quinoa, quinoa-flak og quinoa-mel til deltakerne, fikk de altså produkter laget med ≥70 % quinoa-mel og var kjeks, kjeks, brioche, svampekake, baguettebrød, brødskiver og pasta. Dessuten ble det levert en quinoa-basert oppskrift med åtte vanlig konsumerte oppskrifter som erstattet knoll, belgfrukt eller korn i oppskriften. Hvert forsøksperson mottok tilsvarende det de konsumerte i henhold til deres RD kostholdsjournaler. Dermed ble det quinoabaserte produktet levert til ham bare hvis den frivillige hadde indikert at han spiste svampekake.

Beskrivende data presenteres som gjennomsnitt og standardavvik (SD) eller median og interkvartilområde (IQR) for kontinuerlige variabler, og frekvensene og prosentene (%) for kategoriske variabler. Antropometriske målinger, blodprøvevariabler og kostinntak ble sammenlignet på forskjellige tidspunkter ved å bruke den ikke-parametriske Wilcoxon signed rank-testen fordi normalitet og varianslikhet ikke kunne antas på grunn av liten prøvestørrelse (n=9). For å sammenligne variabler knyttet til kostholdsmønstre, ble gjennomsnittsverdien for kostinntaket, inkludert alle måltider, vurdert for hver deltaker.

Overvåkingssensoren for glukosenivå tar målinger på diskrete tidspunkter for hver pasient. Derfor er først glukosekurvene blitt lineært interpolert for å ha observasjoner for hver pasient på like tidspunkter. Et første blikk på glukosekurvene i løpet av dagen viste at de var mer homogene rundt frokost enn rundt andre senere måltider. Derfor ble glukosekonsentrasjonsverdiene tilsvarende frokosten vurdert som en funksjon av tid i minutter over intervallet t= [-30,120], som begynner en halvtime før frokoststart og slutter to timer senere. Før man konstruerte en funksjonell modell, ble funksjonsdataene tidsjustert for å redusere forskjellene mellom ulike pasienter og/eller ulike dager (for eksempel kunne noen pasienter markere starttidspunktet for frokosten systematisk før enn andre, eller bruke systematisk mer tid på frokost enn gjennomsnittet). Tidsjusteringen er gjort ved hjelp av forvrenningsfunksjoner, ved å bruke funksjonen WFDA i R-pakken fdapace.

Når glukosenivåkurvene har blitt synkronisert, ble det utført en funksjonell regresjonsanalyse for å modellere effekten av dietttype, pasient og næringsinntak på overvåkede glukosenivåer. Tre ulike forklaringsvariabler er vurdert: Dietttype med to kategorier (vanlig- og Quinoa-dietter), pasientindikator (kategorisk variabel med ni nivåer) og innholdet i ulike næringsstoffer. Frokostglukosekurvene håndteres som den funksjonelle responsvariabelen. For å studere sammenhengen mellom disse variablene ble funksjon på skalar regresjon (fosr) modeller brukt.

For det første er den univariate effekten av dietttypen på glukosekurver blitt analysert og deretter er det konstruert mer komplekse fosr-modeller med to faktorer (kosthold og pasientfaktorer) og skalare variabler (næringsstoffer). Den mest komplekse modellen inkludert alle effekter av de uavhengige variablene er definert av en spesifikt opprettet ligning. De funksjonelle regresjonsmodellene har blitt tilpasset av straffet fleksibel funksjonell regresjon, som implementert i funksjonen pffr til R-pakkens refusjon.