Étkezés előtt vízben elkevert zabkorpa fogyasztásának hatása az egészséges emberek glikémiás reakcióira - kísérleti tanulmány

Robert E. Steinert

Daniel Raederstorff

Thomas M. S. Wolever

2 Glycemic Index Laboratories, Inc., Toronto, ON M5C 2N8, Kanada; [email protected]

Absztrakt

Háttér: A viszkózus étkezési rostok, beleértve a zab-β-glükánt, a funkcionális élelmiszer-összetevők egyik leghatékonyabb osztálya az étkezés utáni vércukorszint csökkentésében. Úgy gondolják, hogy a hatásmechanizmus a gyomortartalom viszkozitásának növekedésével jár, ami késlelteti a gyomor kiürülését és csökkenti az ételek emésztési enzimekkel való keveredését, ami viszont késlelteti a glükóz felszívódását. Korábbi tanulmányok azt sugallják, hogy a viszkózus rostok étkezéstől független bevétele nem biztos, hogy hatékonyan csökkenti az étkezés utáni glikémiát. Módszerek: Célul tűztük ki egy kereskedelemben kapható zabkorpa (4,5, 13,6 vagy 27,3 g) előzetes adagolásának hatásának értékelését, amely 22% nagy molekulatömegű zab β-glükánt (O22 (OatWell® 22)) tartalmaz 10 egészséges ember glikémiás válaszaira adott fehérkenyér-étkezés előtt vizet kell adni. Eredmények: A dózis jelentős hatását találtuk a görbe alatti vércukorterületre (AUC) (p = 0,006), az AUC után, miután 27,3 g O22 szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a fehér kenyér. A lineáris regresszióanalízis azt mutatta, hogy a zab β-glükán minden grammja 4,35% ± 1,20% -kal (r = 0,507, p = 0,0008, n = 40) csökkentette a glükóz AUC-értékét, és a csúcsemelkedés 6,57% ± 1,49% -kal (r = 0,582, p Kulcsszavak): étkezés utáni glikémia, élelmi rost, vércukorszint, 2-es típusú diabetes mellitus, előterhelés

1. Bemutatkozás

A jelenlegi obesogén társadalmakban, ahol sok ember enyhe vagy mérsékelt hiperglikémiában szenved, az étkezés utáni vércukorszint-minták adják az általános glikémiás kontroll változékonyságának nagy részét [1,2]. Ez nem meglepő, ha figyelembe vesszük, hogy a legtöbb ember talán csak három-négy órát tölt el reggeli előtt, valóban éhezve [1,3]. Az étkezés utáni glikémiás válaszok csökkentésére tehát sürgősen szükség van a 2-es típusú cukorbetegség (T2DM) megelőzéséhez. A viszkózus étkezési rostok, köztük a nagy molekulatömegű (HMW) zab-β-glükán, a funkcionális élelmiszer-összetevők egyik leghatékonyabb osztálya az étkezés utáni glükóz csökkentésére [4]. A hatásmechanizmusról azt gondolják, hogy képesek növelni a felső gyomor-bél traktus (GI) tartalmának viszkozitását, és ezáltal a gyomor lassú kiürülését (GE) [5]. A GE sebessége jelentős hatással van az étkezés utáni glikémiára, mivel meghatározza a glükóz felszívódását és az inkretin hormon szekrécióját [6,7]. Ezenkívül a GI-tartalom viszkozitásának növekedése csökkenti a keményítő hasnyálmirigy-amiláz általi emésztésének sebességét és a glükóz felszívódásának sebességét a vékonybélben a keveretlen vízréteg vastagságának növelésével [5].

Korábbi tanulmányok azt sugallják, hogy a viszkózus rostok elkülönítése a fő étkezéstől nem biztos, hogy hatékonyan csökkenti az étkezés utáni glikémiát [8,9]. Ennek a problémának az egyik lehetséges megoldása az lehet, ha étkezés előtt elfogyaszt egy rostot, amely lassan fejleszti a viszkozitását, így ízletes formában fogyasztható, és elég hosszú ideig folyékony marad a gyomorban ahhoz, hogy hatékonyan keverhető legyen. a főétkezéssel, de viszkózus lesz, mire a gyomor kiüríti az ételt. Az OatWell ® 22 (O22) egy kereskedelemben kapható zabkorpa, amely 44% élelmi rostot és 22% HMW zab β-glükánt tartalmaz, amely vízzel elkeverve ízletes italt képez, és amely néhány perc múlva viszkózussá válik. Ezért megvizsgáltuk a vízben kevert és fehér kenyér étkezés előtt elfogyasztott O22 dózis-válasz hatását az egészséges emberek glikémiás válaszaira.

2. Tantárgyak és módszerek

2.1. Tárgyak

Tíz egészséges normál testsúlyú, túlsúlyos és elhízott alany (5 férfi/5 nő, átlagos életkor (év): 48,0 ± 15,3 (22–65 tartomány), BMI (kg/m 2): 29,5 ± 4,4 (23,2–36,9 tartomány) ) nyílt, randomizált blokktervezéssel tanulmányozták. A vizsgálatot az elfogadott szabványok és a Helsinki Nyilatkozat szerint hajtották végre. Az etikai jóváhagyást a Western Institutional Review Board kapta meg, és a vizsgálatot klinikai vizsgálatként, klinikai vizsgálatokkal regisztrálták.gov (regisztrációs szám> NCT02801916). Minden résztvevő írásos beleegyező nyilatkozatot kapott.

2.2. Tanulmány vázlata

Minden alany 4 napon keresztül, külön napokon esett át, minden alany hetente legfeljebb 3 tesztet hajtott végre, legalább egy nappal elválasztva. Minden vizsgálati napon az alanyok reggel 10–14 órás éjszakai böjt után jöttek a laboratóriumba. Két éhomi vérmintát (t = −5 perc és t = 0 perc) vettünk ujjbeggyel. Az első éhomi vérminta után az alanyok 200 ml vízből álló előterhelést fogyasztottak, önmagában vagy 4,5, 13,6 vagy 27,3 g O22-vel keverve, amely 0,9, 2,6 és 5,3 g zab-β-glükánt tartalmaz (DSM Nutritional Products, táblázat 1). A második éhomi vérminta után (t = 0 perc) az alanyokat arra kérték, hogy fogyasszanak egy tesztet, amely egy adag (119 g) fehér kenyeret tartalmaz, amely 50 g rendelkezésre álló szénhidrátot tartalmaz (1. táblázat). A kenyér elfogyasztása 7 és 12 perc között volt. További vérmintákat vettünk 15, 30, 45, 60, 90 és 120 perccel az étkezés kezdete után. Az alanyok csendesen ültek a teszt 2 órája alatt. Az utolsó vérminta megszerzése után az alanyoknak uzsonnát kínáltak, majd távozhattak.

Asztal 1

A vizsgálati étkezés összetevőinek tápanyagtartalma.

Teszt ÉtkezésEnergia (kcal) Súly (g) Fehérje (g) Zsír (g) tCHO 1 (g) Rost (g) avCHO 1 (g)Totalβ-glükán

Fehér kenyér	245	119	9.0	1.0	52.6	2.6	0	50,0
OatWell ® 22 2	13.1	4.5	1.0	0.2	3.0	2.2	0.9	0.8
	39.7	13.6	3.1	0.6	8.8	6.5	2.6	2.3
	79.7	27.3	6.2	1.1	17.7	13.1	5.3	4.6

1 Glikémiás Index laboratóriumokban sütötték automatikus kenyérsütővel; az értékek a Gelda Scientific (Mississauga, Kanada, Kanada) által végzett 5 közeli elemzés átlagát jelentik; 2 A táplálkozási elemzéseket, ideértve a β-glükántartalmat is, az SGS Institute Fresenius GmbH végezte, Im Maisel, Taunusstein, Németország.

2.3. Mérések

A tesztétkezés elfogyasztása után az alanyok a tesztétel ízét egy vizuális analóg skála alapján értékelték, amely egy 100 mm-es vonalból áll, amelyet a bal végén „nagyon kellemetlen”, a jobb végén pedig a „nagyon ízletes” horgony rögzít. Az alanyok függőleges jelet tettek a vonal mentén, hogy jelezzék észlelhető ízüket. A vonal bal végétől az alany által készített jelig mért távolság a jóízűség; minél magasabb az érték, annál nagyobb az észlelt íz.

A vérmintákat (egyenként 2-3 csepp) 5 ml-es csövekbe gyűjtöttük

500 μg nátrium-fluorid és 400 μg kálium-oxalát. A mintákat a tesztelés során azonnal összekeverték és hűtötték. A teszt befejezése után a mintákat a glükózanalízis előtt -20 ° C-on tároltuk. A vércukor-analízist YSI (Yellow Spring Instruments, Yellow Springs, OH, USA) analizátor segítségével öt napon belül elvégezték.

2.4. Adatok és statisztikai elemzés

Panel (A): Vércukor-koncentráció 0, 4,5, 13,6 és 27,3 g OatWell® 22 (O22-0, O22-4,5, O22-13,6 és O22-27,3) −5 percnél történő bevétele után, majd 50 g rendelkezésre álló szénhidrát fehér kenyér 0 percnél. Az értékek átlagok ± SEM n = 10 alany esetében. a – c Azok az eszközök, amelyek egyidejűleg különböző betűket tartalmaznak az alsó indexekben, jelentősen különböznek Tukey-féle p® 22 teszttől (0, 0,9, 2,6, illetve 5,3 g zab-β-glükánt tartalmaznak) -5 percnél, majd 50 g rendelkezésre álló szénhidrát fehér kenyér 0 percnél. Az értékek ± 95% -os konfidenciaintervallumot jelentenek n = 9 vagy 10 alany esetében (a külső értékek kizárása után).

A dózisnak jelentős fő hatása volt az ízre, az O22 mindhárom adagja kevésbé volt ízletes, mint önmagában a fehér kenyér (ízesség mm-ben: csak fehér kenyér esetén 71 ± 7; 4,5 g O22 esetén 38 ± 9; 33 ± 10 13,6 g O22 esetében; 31 ± 9 27,3 g O22 esetében; p = 0,0003). Habár az íz növekedése az adag növekedésével csökkent, ez a különbség nem volt szignifikáns. Nem volt szignifikáns összefüggés az íz és a glükóz AUC között (a fehér kenyér utáni% -ban kifejezve) 4,5 g (r = 0,439, p = 0,20, n = 10), 13,6 g (r = 0,502, p = 0,14, n = 10) vagy 27,3 g (r = 0,398, p = 0,25, n = 10) O22 dózis.

Nem észleltek káros hatásokat.

4. Megbeszélés

Kimutattuk, hogy a kereskedelemben kapható zabkorpa fogyasztása, amely 22% HMW zab-β-glükánt tartalmaz vízben elkeverve, a fehér kenyér étkezés előtt dózisfüggő módon jelentősen csökkenti az étkezés utáni glikémiát, mivel 27,3 g O22 szignifikánsan alacsonyabb, mint a fehér kenyér. A lineáris regresszióanalízis ezen túl azt mutatta, hogy a zab β-glükán minden grammja csökkentette a glükóz AUC-ját

4% és a csúcs emelkedése

7%. Tekintettel arra, hogy ennek a csökkenésnek a mértéke hasonló lenne a T2DM-ben szenvedő betegeknél, ezek az adatok jelentős hatással lehetnek a táplálkozási stratégiákra a cukorbetegség kezelésében, azonban ez a koncepció további vizsgálatokat indokol. A zab béta-glükán hatásmechanizmusa az étkezés utáni glikémiát csökkenti. A zab béta-glükán natív formájában nagyon nagy molekulatömegű poliszacharidokból áll, amelyek alacsony viszkozitással alacsony viszkozitással rendelkeznek [11]. Az étkezési bolus viszkozitásának növekedése a gyomorban késlelteti a gyomor kiürülését és csökkenti az ételek emésztési enzimekkel való keveredését. Ez késlelteti a glükóz felszívódását, így a zab β-glükán a funkcionális élelmiszer-összetevők egyik leghatékonyabb osztálya az étkezés utáni vércukor- és inzulinreakciók csökkentésére [4,5].

Jelen eredmények összhangban vannak azzal az egészségre vonatkozó állítással, amelyet az Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság (EFSA) korábban értékelt, és amelyet az Európai Bizottság engedélyezett a zabból és árpából származó β-glükánokra és az étkezés utáni glikémiák csökkentésére [18]. A felhasználási feltételek szerint az állítólagos hatás elérése érdekében étkezésenként 4 g béta-glükánt kell fogyasztani minden 30 g rendelkezésre álló szénhidrátért. Eredményeink azt mutatják továbbá, hogy a HMW zab β-glükán alacsonyabb dózisai elegendőek lehetnek az étkezés utáni glikémiához, ha megfelelő módon fogyasztják őket (pl. Több kisebb dózis/nap, helyes időzítés/előterhelés paradigma). Ez a megközelítés összhangban van Tosh és munkatársai által a közelmúltban végzett szisztematikus felülvizsgálattal. [4], köztük 34 publikáció 119 kezelése, amely megállapítja, hogy a zab és az árpa β-glükán hatékonysága az étkezés utáni vércukorszint csökkentésében szorosabban függ össze önmagában a β-glükán tartalommal, mint a β-glükán/rendelkezésre álló szénhidrát arányával. Ezen túlmenően, amikor a szerzők ténylegesen kiszámolták az arányt, étkezésenként 4 g β-glükán elegendőnek bizonyult az étkezés utáni vércukorszint csökkentésére klinikailag releváns mennyiségben olyan étkezések esetén, amelyekben legfeljebb 80 g rendelkezésre álló szénhidrát található.

Összegzésképpen elmondható, hogy étkezés előtt vízben elkevert O22 fogyasztása dózisfüggő módon csökkenti a glikémiás választ, a zab β-glükán minden grammja körülbelül 4% -kal csökkenti a glükóz AUC-értékét. Ez azt sugallja, hogy az O22 táplálkozási előterhelési stratégiaként alkalmazható az étkezés utáni glikémiában.

Szerző közreműködései

Robert E. Steinert, Thomas M. S. Wolever és Daniel Raederstorff konceptualizálta a tanulmányt. Thomas M. S. Wolever végezte a kísérleteket és a statisztikai elemzéseket. Robert E. Steinert, Thomas M. S. Wolever és Daniel Raederstorff értelmezte az adatokat. Robert E. Steinert és Thomas M. S. Wolever elkészítette a kéziratot. Minden szerző áttekintette és jóváhagyta a kéziratot.

Összeférhetetlenség

A szerzők nem jelentenek összeférhetetlenséget. Robert E. Steinert és Daniel Raederstorff a DSM Nutritional Products (Basel, Svájc) alkalmazottai. Thomas M. S. Wolever a Glycemic Index Laboratories, Inc. (GI Labs) tulajdonosa, elnöke és orvosi igazgatója, felesége pedig a GI Labs részleges tulajdonosa és pénzügyi igazgatója.