Wpływ ryżu sorgo na funkcję komórek beta i insulinooporność w stanie przedcukrzycowym

To otwarte, randomizowane badanie eksperymentalne typu pre-post zostało zaprojektowane w celu oceny metabolicznych efektów krótkotrwałego spożycia ryżu z sorgo na poziom leptyny w surowicy u osób z stanem przedcukrzycowym. Badanie przeprowadzono w ciągu dwumiesięcznego okresu (od marca do kwietnia 2022 roku) w Przychodni Policyjnej w Bojonegoro oraz Szpitalu Bhayangkara w Bojonegoro we wschodniej Jawie w Indonezji.

Uzasadnienie i tło Badanie dotyka kluczowej luki w zrozumieniu interwencji dietetycznych w zarządzaniu stanem przedcukrzycowym w Indonezji, gdzie spożycie białego ryżu jest dominującym wzorcem żywieniowym związanym ze zwiększonym ryzykiem cukrzycy typu 2. Sorgo (Sorghum bicolor L.) stanowi obiecującą funkcjonalną alternatywę pełnoziarnistą, zawierającą wysokie poziomy błonnika pokarmowego, skrobi opornej i związków fenolowych o właściwościach antyoksydacyjnych. Te składniki bioaktywne mogą wpływać na profile adipokin, w szczególności na leptynę, hormon pochodzący z adipocytów, który odgrywa kluczową rolę w homeostazie energetycznej i jest często zaburzony w stanach przedcukrzycowych. Badanie skierowane było szczególnie do funkcjonariuszy policji, populacji o unikatowych wzorcach aktywności fizycznej i czynnikach stresu zawodowego, które mogą wpływać na odpowiedzi metaboliczne.

Dwudziestu sześciu uczestników ze stanem przedcukrzycowym zostało zrekrutowanych poprzez proste losowanie i losowo przydzielonych w stosunku 1:1 do grupy interwencyjnej (ryż sorgo) lub kontrolnej (biały ryż), z 13 uczestnikami w każdej grupie. Wielkość próby została obliczona przy użyciu standardowego wzoru do porównywania danych liczbowych między dwiema niezależnymi grupami, uwzględniając oczekiwane różnice w poziomach leptyny na podstawie danych wstępnych i opublikowanej literatury. Randomizacja została przeprowadzona w celu minimalizacji błędu selekcji i zapewnienia porównywalnych charakterystyk wyjściowych między grupami.

Uczestnicy w grupie interwencyjnej całkowicie zastąpili swoje regularne spożycie białego ryżu ryżem z sorgo przez siedem kolejnych dni. Ryż sorgo został przygotowany zgodnie ze standaryzowanymi procedurami gotowania nadzorowanymi przez zarejestrowanego dietetyka, aby zapewnić spójność metod przygotowania i smakowitość. Dzienna ilość spożywanego sorgo lub białego ryżu została indywidualnie obliczona na podstawie całkowitego dziennego zapotrzebowania energetycznego każdego uczestnika, określonego przy użyciu standardowych pomiarów antropometrycznych i ocen aktywności fizycznej. To spersonalizowane podejście zapewniło, że uczestnicy utrzymali swoje zwykłe spożycie kalorii, zmieniając jedynie rodzaj spożywanego zboża.

Grupa kontrolna kontynuowała swoje zwyczajowe spożycie białego ryżu przez cały okres badania. Obie grupy otrzymały identyczne, standaryzowane sesje edukacyjne dotyczące stylu życia, skupiające się na zasadach zrównoważonego odżywiania i znaczeniu regularnej aktywności fizycznej w zarządzaniu stanem przedcukrzycowym, zapewniając, że wszelkie zaobserwowane różnice można przypisać substytucji zboża, a nie różnicowym interwencjom edukacyjnym.

Aby zapewnić przestrzeganie przypisanej interwencji dietetycznej, uczestnicy byli zobowiązani do fotografowania każdego posiłku zawierającego przypisany rodzaj zboża i przesyłania tych obrazów codziennie za pośrednictwem aplikacji do przesyłania wiadomości mobilnych. Wyznaczony dietetyk badawczy przeglądał wszystkie przesłane fotografie w ciągu 24 godzin, aby zweryfikować zgodność i zapewnić natychmiastową informację zwrotną lub wskazówki w razie potrzeby. Uczestnicy zostali poinstruowani, aby utrzymać wszystkie inne aspekty swoich zwyczajowych nawyków żywieniowych, w tym wielkości porcji pokarmów niebędących zbożami, czas posiłków i spożycie napojów. Ten system monitorowania pozwolił na ocenę wierności interwencji w czasie rzeczywistym, minimalizując jednocześnie obciążenie uczestników.

Oceny antropometryczne Wzrost mierzono z dokładnością do 0,1 centymetra przy użyciu skalibrowanego stadiometru ściennego, z uczestnikami stojącymi boso w pozycji wyprostowanej. Masę ciała mierzono z dokładnością do 0,1 kilograma przy użyciu skalibrowanej wagi cyfrowej, z uczestnikami w lekkim ubraniu i bez butów. Wskaźnik masy ciała (BMI) obliczono przy użyciu standardowego wzoru: masa w kilogramach podzielona przez wzrost w metrach do kwadratu (kg/m²). Wszystkie pomiary antropometryczne zostały wykonane przez przeszkolony personel badawczy przy użyciu standaryzowanych technik zarówno w ocenie wyjściowej, jak i kontrolnej, aby zapewnić spójność pomiarów.

Analiza biochemiczna Próbki krwi żylnej pobrano od wszystkich uczestników po nocnym poście (minimum 8 godzin) na początku badania (dzień 0) i bezpośrednio po zakończeniu siedmiodniowej interwencji (dzień 7). Próbki pobrano rano (między 7:00 a 9:00), aby zminimalizować dobową zmienność poziomów hormonów. Próbki krwi pozostawiono do krzepnięcia w temperaturze pokojowej przez 30 minut, a następnie odwirowano przy 3000 obr./min przez 10 minut. Surowicę oddzielono i przechowywano w temperaturze -80°C do analizy partiami w celu zmniejszenia zmienności między testami.

Stężenia leptyny w surowicy oznaczono ilościowo przy użyciu komercyjnie dostępnego zestawu testu immunoenzymatycznego (ELISA) (CAN-L-4260, Diagnostic Biochem Canada Inc., Kanada) zgodnie z protokołem producenta. Wszystkie próbki analizowano w duplikacie, a do analizy statystycznej użyto wartości średniej. Test ma czułość 0,5 ng/ml i wykazuje minimalną reaktywność krzyżową z innymi adipokinami. Próbki kontroli jakości były zawarte w każdym przebiegu testu, aby zapewnić dokładność i precyzję. Zmianę poziomów leptyny (delta leptyny lub Δ leptyny) obliczono, odejmując wartość przed interwencją od wartości po interwencji dla każdego uczestnika.

Analiza danych przebiegała zgodnie z wcześniej określonym planem statystycznym. Zmienne ciągłe oceniano pod kątem normalności za pomocą testu Shapiro-Wilka przed wyborem odpowiednich testów parametrycznych lub nieparametrycznych. Porównania międzygrupowe na początku przeprowadzono w celu zapewnienia porównywalności grup. Zmiany wewnątrzgrupowe od wartości wyjściowej do po interwencji analizowano za pomocą testów sparowanych, podczas gdy różnice międzygrupowe w wynikach zmian oceniano za pomocą testów dla prób niezależnych. Przeprowadzono analizy podgrup, aby zbadać potencjalną modyfikację efektu przez status otyłości (BMI <30 vs ≥30 kg/m²). Analizy korelacji badały związek między wiekiem a zmianą leptyny w każdej grupie leczenia, aby zidentyfikować potencjalne czynniki demograficzne wpływające na odpowiedź na leczenie. Wszystkie testy statystyczne były dwustronne z poziomem istotności ustalonym na α=0,05.

Wszystkie procedury badawcze przeprowadzono zgodnie z zasadami etycznymi określonymi w Deklaracji Helsińskiej i wytycznymi Dobrej Praktyki Klinicznej. Protokół badania otrzymał zatwierdzenie od Komisji Etyki Badań Naukowych Wydziału Medycznego Uniwersytetu Airlangga w Surabai w Indonezji (numer zatwierdzenia 52/EC/KEPK/FKUA/2022) przed rekrutacją uczestników. Wszyscy uczestnicy wyrazili pisemną świadomą zgodę po otrzymaniu szczegółowych ustnych i pisemnych wyjaśnień dotyczących procedur badania, potencjalnych ryzyk i korzyści. Uczestnicy mogli w dowolnym momencie wycofać się z badania bez żadnych konsekwencji. Niepożądane zdarzenia związane z interwencją dietetyczną monitorowano przez cały okres badania poprzez samoopis uczestników i bezpośrednie zapytania podczas wizyt kontrolnych.