Az étel viszkozitásának hatása az étkezési arányra, a szubjektív étvágyra, a glikémiás válaszra és a gyomor ürítési gyakoriságára

Yong Zhu

1 Élelmiszertudományi és emberi táplálkozási tanszék, Iowa Állami Egyetem, Ames, Iowa, Amerikai Egyesült Államok,

Walter H. Hsu

2 Orvosbiológiai Tudományok Tanszék, Iowa Állami Egyetem, Ames, Iowa, Amerikai Egyesült Államok,

James H. Hollis

1 Élelmiszertudományi és emberi táplálkozási tanszék, Iowa Állami Egyetem, Ames, Iowa, Amerikai Egyesült Államok,

A kísérletek megtervezése és megtervezése: YZ JHH. Végezte a kísérleteket: YZ WHH JHH. Elemezte az adatokat: YZ WHH JHH. Hozzájáruló reagensek/anyagok/elemző eszközök: YZ WHH JHH. Írtam a papírt: YZ WHH JHH.

Absztrakt

Teszt Étkezés

A szokásos viszkozitású étkezés (SV) 318 g csokoládépudingot (Kozy Shack Inc, Hicksville, NY, USA), 30 g nehéz tejszínhabot (Anderson Erickson Dairy, Des Moines, IA, USA) és 1000 mg acetaminofent tartalmazott, amelyet a gyomor kiürülésének mutatója [30]. A nagy viszkozitású ételt (HV) ugyanazokkal az összetevőkkel készítettük, mint az SV, de 3,3 g guar-gumi hozzáadásával (Frontier Natural Products, Norvégia, IA, USA). Minden ételt standard eljárásokkal készítettünk, és az összetevőket alaposan összekevertük. Az ételek tápanyag-összetételét tápanyagelemző szoftver (Nutritionist Pro, 4.6-os verzió, Axxya Systems, Stafford, TX, USA) segítségével határozták meg, amely arról számolt be, hogy a tesztétel 1690 kJ (404 kcal) energiát szolgáltatott az összes energia 12% -ával. fehérje, 57% szénhidrát és 31% zsír. Az ételt 4 ° C-on tálaltuk.

Mindkét étkezés félig szilárd formában volt. A vizsgálati élelmiszerek viszkozitását DV-I primer viszkoziméterrel (Brookfield Engineering, Middleboro, MA, USA) mértük 6-os orsóval, 250 ml-es főzőpohárral szobahőmérsékleten (1. ábra). Az ízesítési besorolások összehasonlításakor kiderült, hogy a tesztétkezések ízében nem volt különbség (P = 0,11).

A tésztaételeket 3766 kJ (900 kcal) adagokban készítették, 150 g Barilla spagetti (Barilla America Inc., Bannockburn, IL, USA), 375 g paradicsomszósz (Barilla America Inc., Bannockburn, IL, USA), 37,5 g. g aprított parmezán sajt (Wal-Mart Stores Inc., Bentonville, AR, USA) és 5,1 g só standard főzési protokoll alkalmazásával. A tápanyagelemzés során kiderült, hogy az energia 17% -a fehérjéből, 65% -a szénhidrátból és 18% -a zsírból származik. Ezt az ételt 60 ° C-on tálalták.

Általános eljárás

A gyomor kiürülésének mérése

A gyomorürülés sebességét az acetaminofen felszívódási teszt alkalmazásával értékelték [30]. Ehhez a vizsgálathoz a vért lítium-heparinnal bevont vakutainer csövekbe vettük minden időpontban, és 3000 g-nál 4 ° C-on 15 percig centrifugáltuk. Az acetaminofen plazmakoncentrációját HPLC-vel határoztuk meg Jensen és munkatársai által leírt módszerrel. [31]. A mozgófázis 0,1 M kálium-dihidrogén-ortofoszfátból, izopropanolból és tetrahidrofuránból áll (v/v/v: 100-1,5-0,1, pH 3,7).

Glükóz, inzulin és GIP mérés

Ezeket a vizsgálatokat ugyanazon protokoll alkalmazásával hajtottuk végre, amelyet egy korábbi tanulmány ismertetett [32]. Röviden, a vért 4 ml EDTA-val bevont vakutainer csövekbe vettük, és 400 pl 10000 KIU/ml aprotininnel összekevertük, és 3000 g-nál 4 ° C-on 15 percig centrifugáltuk. A plazmát alikvotákra osztottuk és -80 ° C-on tároltuk az elemzésig. A glükózt biokémiai analizátorral (YSI Life Sciences, Model 2700 select, Yellow Springs, OH, USA) elemeztük. Radioimmun vizsgálatot alkalmaztak az inzulin és a GIP koncentrációinak elemzésére. Az inzulinvizsgálatnál az intra-assay CV 8%, az inter-assay CV pedig 8% 20 µU/ml koncentrációban. A vizsgálaton belüli CV a GIP assay esetében 3%, az inter-assay CV pedig 5% 0,5 ng/ml koncentrációban.

Statisztikai analízis

Az összes adatot átlagként ± az átlag standard hibájaként adjuk meg. A minta méretének kiszámítása azt mutatta, hogy 15 résztvevő biztosítaná a 80% -os energiát a kimenetel mértékének 8% -os különbségének kimutatására 0,05 szignifikancia szinten. A statisztikai elemzéshez az SAS v9.2-t (SAS Institute, Cary, NC, USA) használtuk. Vegyes modellt ismételve ANOVA-t (Proc Mixed, SAS) alkalmaztunk a teljes kezelési hatás, az időhatás és a kezelés × idő interakció tesztelésére szubjektív étvágy, hormonok és metabolitok alapján, vérmintákból mérve. Az alapértékeket kovariátként vették fel, míg a résztvevőket véletlen változóként adták hozzá a modellhez. A post-hoc elemzést Bonferroni-féle korrigált páros összehasonlítással hajtottuk végre a válaszok ugyanabban az időpontban. Az étkezés időtartamának, az étkezési aránynak és az étel bevitelének különbségeit az ad libitum étkezés során párosított t-teszttel teszteltük.

Eredmények

A résztvevők jellemzői, az étkezés időtartama és az étkezési arány

A résztvevők (n = 15) átlagéletkora 27 ± 2 év volt (tartomány: 19–37), átlagos BMI-értéke 24,2 ± 0,5 kg/m 2 (tartomány: 21,4–28,0 kg/m 2). Az étkezés időtartama szignifikánsan rövidebb volt az SV étkezésnél (SV 234 ± 20 másodperc vs. HV 391 ± 51 másodperc, P = 0,008). Két étkezés teljes étkezési aránya, kiszámítva az étel tömegének étkezés időtartamának elosztásával, szignifikánsan különbözött (HV 1,19 ± 0,18 g/s vs SV 1,74 ± 1,16 g/s, P = 0,020).

Szubjektív étvágy

A 2. ábra szemlélteti az SV és a HV szubjektív étvágyreakcióját. Az idő szignifikáns főhatását minden paraméter esetében megállapították (P 0,05).

A kezelés fő hatása az éhségre, a teltségre és az étkezési vágyra volt szignifikáns (P = 0,019, P 2A ábra). Az SV-vel összehasonlítva az éhség alacsonyabb volt a HV fogyasztásakor. A viszkozitás fő hatása a teljességre szignifikáns volt (P 2B ábra), az étkezés utáni teljesség magasabb volt a HV fogyasztását követően. A viszkozitásnak nem volt szignifikáns fő hatása az étellel való foglalkozásra (P = 0,739, 2C. Ábra), de jelentős volt az étkezési vágyra (P 2D. Ábra), az étkezési vágy alacsonyabb volt a HV fogyasztása után.

Glükóz, inzulin és GIP

A 3A – C. Ábra szemlélteti a glükóz, inzulin, GIP plazmakoncentrációját az SV és a HV fogyasztása után. Az időnek jelentős fő hatása volt mindazon paraméterekre (P 3D ábra). A plazma acetaminofen koncentrációja alacsonyabb volt a HV fogyasztása után, ami azt jelzi, hogy a gyomor kiürülési sebessége lassabb volt a HV fogyasztását követően.

Táplálékbevitel

Egy résztvevő sem kért további tésztát a következő étkezéskor, amelyet három órával később fogyasztottak. Ebben az ad libitum étkezésben nem volt különbség a táplálékbevitelben (HV 493,5 ± 51,8 g vs SV 494,5 ± 50,0 g, P = 0,971).

Vita

Jelen tanulmány megállapította, hogy a félig szilárd étel viszkozitásának növelése lassabb étkezési arányt, csökkentette az étkezés utáni éhséget és étkezési vágyat, valamint növelte a teltséget. Az étkezési viszkozitás növekedése lassabb gyomorürítési sebességet és alacsonyabb étkezés utáni plazma GIP-koncentrációt is eredményezett. Az étkezés utáni plazma glükózkoncentráció magasabb volt a HV étkezés után. A következő étkezés során azonban nem volt hatással az inzulin plazmakoncentrációjára vagy az élelmiszer-bevitelre.

Felmerült, hogy a lassabb étkezési arány hozzájárulhat az étvágy elnyomásához [5], [16], [17], [39]. Míg tanulmányunk eredményei azt mutatják, hogy a HV lassabb étkezési sebességet és csökkent étvágyat eredményezett, az étkezés időtartamában észlelt különbség lényegesen rövidebb volt (kevesebb, mint négy perc), mint azoknál az étkezési gyakorisági vizsgálatoknál, ahol a különbség legfeljebb 25 perc volt [5], [16], [17], [39]. Valószínűtlennek tűnik, hogy az étkezés időtartamának ilyen kis különbsége több órán keresztül befolyásolhatja a jóllakottságot. Mindazonáltal, mivel az érzékszervi expozíció az expozíció időtartamától és az inger intenzitásától függ, a lassabb étkezési sebesség meghosszabbítja az orális expozíciós időt, ami növelheti az érzéki stimuláció teljes kitettségét a szájüregben és a retro-orrüregben, ami elnyomja az étvágyat, ill. csökkentett táplálékbevitel [40], [41], [42].

Jelen tanulmány megállapította, hogy az élelmiszer-viszkozitás növekedése lelassítja a gyomor kiürülését, ami összhangban van a legtöbb olyan tanulmány eredményeivel, amelyek a viszkozitás hatását vizsgálták a gyomor ürítésére [13], [18], [19]. A gyomor kiürülésének ez a csökkenése hozzájárulhat a jóllakottsághoz a gyomor duzzadásának meghosszabbításával [22]. Meg kell azonban jegyezni, hogy az élelmiszer viszkozitásának a gyomor kiürülését befolyásoló mértékét jelentősen csökkentheti a gyomornedvvel történő gyors hígítás vagy a fokozott motoros funkció [43], [44]. Ezt Marciani és mtsai tanulmánya illusztrálja. [43], akik arról számoltak be, hogy amikor a résztvevők 1000-szeres viszkozitású ételeket fogyasztottak, a gyomor ürítési sebessége csak 1,3-szoros mértékben különbözött. További kutatásokra van szükség annak megállapításához, hogy az élelmiszer jellemzői hogyan befolyásolják az étel lebontását a gyomor-bél traktusban.

Bár az élelmiszer-viszkozitás nem volt hatással az inzulinra, azt tapasztaltuk, hogy a HV-étkezés fogyasztása szignifikánsan alacsonyabb GIP-választ eredményezett, magasabb étkezés utáni plazma-glükóz-koncentráció mellett, a glükóz-csúcs későbbi előfordulásával. Az élelmiszerek viszkozitásának a glikémiás válaszban betöltött szerepéről még mindig nincs következetes kép, és azt mutatják, hogy a magasabb viszkozitású étkezések alacsonyabb glikémiás választ eredményeznek [19], [23], [25] nincs különbség [24] vagy magasabb a glikémia válasz [20]. Ezek az eltérõ eredmények oka lehet az étel viszkozitásának növelésére alkalmazott módszerek különbsége, vagy a résztvevõk (például cukorbetegek vagy nem cukorbetegek) jellemzõinek különbségei. Ami a guargumikat illeti, az ételhez hozzáadott dózis szintén megváltoztathatja a glikémiás választ. Torsdottir és mtsai. [45] kimutatták, hogy míg az alacsony vagy közepes mennyiségű guargumi csökkentette a glükóz plazmakoncentrációját, a magasabb mennyiség magasabb plazma glükózkoncentrációt eredményezett [45].

Összefoglalva, ez a jelen tanulmány azt sugallja, hogy egy félszilárd étel viszkozitása módosítja a glikémiás reakciót és befolyásolja az étkezés utáni jóllakottságot azáltal, hogy megváltoztatja az étkezési sebességet és a gyomor ürítési sebességét. Jövőbeni munkát kell végezni annak tisztázása érdekében, hogy az élelmiszer reológiai tulajdonságai hogyan befolyásolják az étkezés utáni anyagcserét és a tápanyagok biológiai hozzáférhetőségét, és hogyan befolyásolja az étrend reológiai tulajdonságainak hosszú távú módosítása a krónikus betegségek kockázatát.

Köszönetnyilvánítás

Köszönjük Visha Arumugamnak a technikai segítséget.