Fruktmatrisens innflytelse på glukose- og insulinresponser etter inntak av appelsinjuice hos friske menn (ZULEMA)

Prosjektforslag: Rollen til fruktmatrisen på absorpsjon av glukose fra appelsinjuice hos mennesker (ZULEMA)

Bakgrunnsantakelser: Overdreven inntak av gratis sukker kan ha negative helseeffekter, og dårlig post-prandial kontroll av glukose kan være en markør for langsiktig risiko for type 2-diabetes. Sukker driver den glykemiske indeksen (GI) til drikkevarer, men i motsetning til forventningene gir fruktjuicer og sukkersøtede drikker forskjellige GI-resultater til tross for at de ofte har samme totale sukkerinnhold. Dette innebærer at naturlig og tilsatt sukker kan ha forskjellige effekter på glykemisk kontroll, eller at kombinasjonen av sukker i juicematrisen på en eller annen måte forbedrer effekten av sukkerene på glykemisk kontroll.

Forskningsspørsmål: Hvordan påvirker det GI å variere matrisen og kilden til sukker, men ikke totalt sukker i fruktjuicer og drikker? Forskerne antar at de frie sukkerene vil være driveren for GI, men dette er kanskje ikke tilfelle.

Hypotese: For samme mengde frie sukkerarter (sukrose, glukose og fruktose) i juice og drikkevarer, er fruktjuicematrisen (dvs. fiber, komplekse karbohydrater, sitronsyre, polyfenoler og andre fytokjemikalier, mineraler, vitaminer), vil ha en modulerende effekt på absorpsjonen av glukose.

Mål: Hovedmålet med denne studien er å vurdere effekten av tilstedeværelsen av juicematrisen i 100 % appelsinjuice mot manipulerte juicedrikker (for å redusere prosentandelen av fruktmatrise) på postprandiale glykemiresponser hos friske personer. Det sekundære målet vil være å karakterisere effekten på insulinresponsen.

Eksperimentell design: Glukose-responsene vil også bli sammenlignet med glukose alene (glykemisk indeks, GI).

Metoder:

Juicetilberedning og logistikk. De oransje drinkene vil bli produsert og levert av AMC Natural Drinks (Murcia, Spania). En 100 % fruktjuice (appelsinjuice) vil bli sammenlignet med drikker som inneholder 50 % og 0 % juice, men med samme kvalitative og kvantitative sammensetning av totalt sukker (sukrose, fruktose, glukose) som i 100 % juice.

Kjemiske analyser:

Forskerne vil karakterisere sukkersammensetningen og de viktigste fruktmatrisekomponentene:

Kjemisk analyse av løselig og uløselig fiber.

Analyse av sukker. Juicen skal tilvirkes og sukkersammensetningen (sukrose, glukose og fruktose) måles og justeres for å sikre at sukkerinnholdet ikke endres under lagringsperioden. Analyser vil bli utført ved hjelp av høyytelses væskekromtagrafi (HPLC) ved bruk av passende brytningsindeks (RI) detektorer.

Fytokjemikalier analyse. Individuelle fenoler og andre fytokjemikalier som er karakteristiske for appelsinjuice. Flavanoner, polymetoksyflavoner, hydroksykanelsyrederivater, flavoner, karotenoider, vil bli analysert ved bruk av omvendt fase HPLC med Ultraviolet-Diode Array (UV-DAD) detektorer og Mass Spec (MS) detektorer.

Klinisk studie:

Denne studien er en crossover, randomisert, dobbeltblind, dose-respons intervensjonsstudie. Alle deltakere vil gjenta studien i separate tider (for å oppnå dupliserte resultater). Studieprotokollen er allerede godkjent av det katolske universitetets etiske komité.

Deltakere, inkluderings- og eksklusjonskriterier:

Forskerne vil rekruttere sunne mannlige voksne i alderen 18 til 45 år via online rubrikkannonser, sosiale medier og muntlig. Kvinner er ikke kvalifisert siden menstruasjonssyklusen kan påvirke glykemisk kontroll. For å oppfylle inklusjonskriteriene må deltakerne ha Body a Mass Index (BMI) mellom 18,5 og 29,9 kg/m2, være vanlige frokostforbrukere og være villige til å innta studiedrikkene. Deltakere vil bli ekskludert hvis de er på diett eller har matallergier eller aversjon mot drinkene i studien. Videre vil deltakere bli ekskludert dersom de har hatt betydelige vektsvingninger i løpet av de siste 6 månedene eller en tidligere diagnose av diabetes, pre-diabetes, gastrointestinal sykdom, leversykdom, nyresykdom eller en metabolsk lidelse.

Eksempelstørrelse:

Forskerne estimerte prøvestørrelsen for en randomisert crossover-studie der effekten av intervensjonen (forskjellige test-appelsindrikker) vil bli testet i en sunn voksen prøvepopulasjon. For dette formålet brukte forskerne den gratis tilgjengelige programvaren G*Power 3.1.9.7 og antok en statistisk to-hals styrke på 90 % (1-β=0,90), et nivå av statistisk signifikans på 5 % (α=0,05) og en effektstørrelse på d=0,7. I følge dette skal minimum antall deltakere i studien være N=24. Disse deltakerne bør også delta i den andre runden med tester (dupliserte resultater). Det endelige antallet deltakere ble økt til 30 for å telle for potensielle uttak.

Studiesamtykke:

Et telefonscreeningsintervju vil gi innledende kvalifikasjonskriterier. Deltakere som består telefonscreeningen vil bli planlagt til å delta på en personlig informasjons- og siste screeningøkt på laboratoriet for å gjennomgå studieprotokoller og innhente skriftlig informert samtykke. Forskerne vil ta noen antropometriske tiltak og vil forklare deltakerne intervensjonen og prosedyrene under hele studien. Deltakerne vil også fylle ut en serie generelle validerte spørreskjemaer om kostholds- og livsstilsvaner.

Intervensjonsdesign:

Kvalifiserte deltakere vil gjennomføre fire testøkter (+ to repetisjoner) med minst 2-3 dagers mellomrom. På separate morgener vil deltakerne ankomme laboratoriet kl. 08.00 etter en 10 til 12 timers faste, bortsett fra en liten mengde vann som vil tillates opptil 1 time før ankomst. Dagen før hver testøkt vil deltakerne fylle ut en matdagbok for å verifisere overholdelse av polyfenolfri og sitronfruktfri diett, fasteprotokoll, og for å estimere mengden næringsstoffer som konsumeres (hovedsakelig totalt karbohydrater, frie sukkerarter) , fiber og vann).

Deltakerne vil raskt (innen fem minutter) innta en av de tre drinkene: (1) 100 % appelsinjuice, (2) appelsindrikk med 50 % appelsinjuice og 50 % vann tilsatt sukker for å matche innholdet i 100 % juice , og (3) 100 % vann tilsatt sukker for å matche innholdet i 100 % juice. Standard porsjonsstørrelser (rundt 250 ml) vil bli beregnet på grunnlag av totalt tilgjengelig karbohydrat for å nå et inntak på 25 g fritt sukker. I tillegg vil deltakerne også innta en glukoseløsning (25 g) for å estimere GI. Alle testdrikker vil bli servert kalde i ugjennomsiktige beholdere med lokk. Glykemisk respons vil bli målt ved fingerstikk ved baseline (0 minutter), og 15, 30, 45, 60, 90 og 120 minutter etter inntak av drikken.

Etter fullføring av studien vil deltakerne ha 2-3 ukers hvile og vil komme tilbake til laboratoriet for en andre testøkt. Målet med denne repetisjonen er å ha en mer robust analyse av resultatene og evaluere intra- og interindividuell variabilitet.

Post-prandial glykemisk respons:

Forskerne vil samle kapillære blodsukkerprøver fra fingertuppene via engangs-auto-deaktiverende lansetter (Softclix lancets, Roche) og vil måle glukose umiddelbart ved hjelp av et glukometer (Accu-Check Guide Me, Roche).

Insulinmåling:

Ytterligere blodprøver vil bli tatt fra venen. Etter sentrifugering (1200-1500 ×g, 10 min, 4 ºC), fryses serumprøvene raskt og holdes ved -80 ºC frem til analyse av insulinnivåer. Insulin vil bli målt ved hjelp av et ELISA-testsystem (Accu Bind ELISA Microwells, Monobind Inc. CA, USA).

Statistiske analyser:

Statistiske analyser vil bli utført ved bruk av SAS versjon 9.4. En tofaktorvariansanalyse med gjentatte mål (ANOVA), ved bruk av PROC MIXED-prosedyren, vil bli brukt for å bestemme effekten av intervensjonen (dvs. testdrikk) på blodsukkernivået. For å bestemme effekten av behandlingen på blodsukkerets inkrementelle areal under kurven (iAUC), vil en en-faktor gjentatt mål ANOVA bli brukt. En p-verdi < 0,05 vil anses som statistisk signifikant.