Субекти

Резюме

Предистория/цели

За да изследваме ефекта на сушените плодове при модифициране на гликемията след хранене, оценихме способността на 4 сушени плода (фурми, кайсии, стафиди, султани) да намаляват гликемията след хранене чрез три механизма: ефект на гликемичен индекс (GI), ефект на изместване или „ каталитичен 'фруктозен ефект.

Субекти/методи

Проведохме остро рандомизирано, многократно кръстосано проучване в амбулаторни условия при 10 здрави възрастни. Участниците получиха 3 ястия за контрол на бял хляб и 12 ястия от сушени плодове в произволен ред. Тестовите ястия включват всеки от 4 сушени плода (фурми, кайсии, стафиди, султани) самостоятелно (GI ефект), 4 от сушените плодове, изместващи половината от наличните въглехидрати в бял хляб (ефект на изместване), или 4 от сушените плодове, осигуряващи малка „каталитична“ доза (7,5 g) фруктоза, добавена към бял хляб („каталитичен“ фруктозен ефект). Протоколът следваше метода ISO за определяне на GI (ISO 26642: 2010). Първичният резултат беше средно ± SEM GI (глюкозна скала) за улесняване на сравнението по трите механизма.

Резултати

Десет здрави участници (7 мъже, 3 жени; средна ± SD възраст и ИТМ: 39 ± 12 години и 25 ± 2 kg/m 2) бяха наети и завършиха проучването. Всички сушени плодове имат ГИ под този на бял хляб (ГИ = 71); обаче само сушени кайсии (GI = 42 ± 5), стафиди (GI = 55 ± 5) и султани (51 ± 4) показват значителен GI ефект (P

Въведение

3-кратно увеличение на синтеза на гликоген при евгликемични условия при здрави индивиди 18 и а

30% намаляване на продукцията на чернодробна глюкоза при хипергликемични условия при лица с диабет тип 2 19. Клиничният превод на тези открития показва „каталитични“ дози фруктоза при 7,5 и 10 g за намаляване на постпрандиалния гликемичен отговор на перорална глюкоза или хранене с висок GI (например картофено пюре) от

15–30% при здрави лица 20,21 и такива с диабет 22 .

Следователно, за да се преодолее тази празнина в знанията, ние имахме за цел: (1) да определим количествено ГИ на 4 различни вида сушени плодове (фурми, кайсии, стафиди, султани) (ГИ ефект); (2) да се оцени способността на тези 4 сушени плода да намалят гликемичния отговор след хранене на бял хляб чрез частично изместване на наличните въглехидрати (ефект на изместване); и (3) чрез осигуряване на „каталитична“ доза фруктоза („каталитичен“ фруктозен ефект).

Предмети и методи

Участници

Участниците бяха наети от списъка с доброволци в клиниката на лабораториите за гликемичен индекс. Критериите за включване се състоят от мъже или небременни жени на възраст 18–75 години, които са били в добро здраве. Лица с известна анамнеза за диабет, сърдечни заболявания, чернодробни заболявания, бъбречни заболявания, заболявания на щитовидната жлеза, ХИВ или други големи заболявания, които могат да повлияят на метаболизма на въглехидратите, или използващи лекарства, които могат или да направят участието опасно за индивида или да повлияят на резултатите изключени.

Изследването е проведено в съответствие с Декларацията от Хелзинки и е одобрено от Western Institutional Review Board® (протоколен номер: 971199), който отговаря на всички изисквания на Американската администрация по храните и лекарствата (FDA), Министерството на здравеопазването и социалните услуги (DHHS), канадския клон за защита на здравето (HPB), канадските институти за здравни изследвания (CIHR) и насоките на Европейската общност. Всички участници предоставиха писмено информирано съгласие преди започване на проучването и получиха финансова награда за своето участие. Изследването е регистрирано на ClinicalTrials.gov (идентификатор: NCT02960373).

Уча дизайн

Учене хранене

Всеки участник претърпя общо 15 отделни учебни ястия, състоящи се от 3 контролни ястия от бял хляб и 12 тестови ястия от сушени плодове (Таблица 1). Тестовите ястия включват всеки от 4-те сушени плода (фурми, кайсии, стафиди, султани) самостоятелно (GI ефект), изместване на половината от наличните въглехидрати в бял хляб (ефект на изместване) или осигуряване на малка „каталитична“ доза (7,5 g) от фруктоза, добавена към бял хляб („каталитичен“ фруктозен ефект). Всяко проучвано хранене е проектирано да съдържа общо 50 g налични въглехидрати, с изключение на изследваните ястия, тестващи „каталитичния“ ефект на фруктоза. Каталитичната доза от 7,5 g фруктоза е получена както от свободна фруктоза, така и от фруктоза, свързана в захароза. Съдържанието на хранителни вещества в изследваните ястия е анализирано от Merieux/Silliker (Торонто, Канада), използвайки одобрените от Асоциацията на официалните земеделски химици методи и е представено в таблица 2.

Вземане и анализ на кръвна проба

Всяка проба от убождане с пръст се състои от общо 2–3 капки капилярна кръв, събрани в пластмасови туби с плоско дъно от 5 ml с капачка, съдържаща малко количество натриев флуорид и калиев оксалат като антикоагулант и консервант. Пробите се смесват чрез енергично завъртане на епруветката и след това се охлаждат по време на сесията за тестване. След приключване на тестовата сесия пробите се съхраняват при -20 ° C преди анализ на кръвната захар. В рамките на пет дни след събирането анализът на кръвната глюкоза беше проведен с помощта на YSI модел 2300 STAT анализатор (Yellow Springs, OH) от лаборант, ослепен за разпределението на лечението.

Първичен резултат

Първичният резултат беше GI, който беше определен с помощта на ISO метода (ISO 26642: 2010) и коригиран към глюкозната скала, където GI на глюкоза = 100 и бял хляб = 71. Въпреки че ISO методът не позволява смесени ястия (изместване ефект, „каталитичен“ фруктозен ефект) или ястия, съдържащи> 50 g наличен въглехидрат („каталитичен“ фруктозен ефект), използвахме тази мярка за резултат за улесняване на сравнението с GI само на сушени плодове (GI ефект).

GI на тестовите ястия се изчислява чрез изразяване на нарастващата площ на всеки участник под кривите на кръвната глюкоза (iAUC) за тестовото хранене като процент от средната iAUC на същия участник за трите контролни ястия с бял хляб. Стойностите на iAUC бяха изчислени с помощта на трапецовидното правило, като се игнорира зоната под гладуването. За целите на изчислението на iAUC, глюкозата на гладно се приема като средна стойност на първото измерване на концентрацията на глюкоза на моменти -5 и 0 минути. Стойностите на GI> 2 * стандартно отклонение (SD) над средната стойност бяха изключени и заменени със средната стойност на останалите стойности. Стойностите на GI и iAUC бяха изразени като средна стойност ± SEM.

Използвайки т-разпределение и приемане на среден коефициент на вариация (CV) в рамките на индивидуалната вариация на стойностите на iAUC от 25%, н = 10 участници са имали 80% мощност да открият 33% разлика в iAUC с 2 опашки P

Резултати

Общо 10 участници (7 мъже; 3 жени), със средна ± SD възраст и ИТМ съответно 39 ± 12 години и 25,3 ± 2,3 kg/m², бяха наети и завършиха проучването между ноември и декември 2016 г. (Фиг. 1, Таблица 3).

плодове

CONSORT диаграма на участниците

Вътрешно изменение на референтната храна

Средната стойност в CV на стойностите на iAUC след 3-те контролни хранения с бял хляб е била 14,6%, което се счита за задоволително (стойности Таблица 4 Постпрандиални гликемични отговори и гликемичен индекс (н = 10)

Дискусия

Настоящото изследване показва, че сушените плодове (фурми, кайсии, стафиди и султани) имат нисък до среден ГИ. Когато изместваме половината от наличните въглехидрати в бял хляб, всички сушени плодове понижават ГИ, като сушените кайсии показват значителен ефект на изместване. Нито един от сушените плодове не показва благоприятен ‘каталитичен’ фруктозен ефект.

Констатации във връзка с други изследвания и потенциални механизми

Въпреки че има ограничен брой проучвания, оценяващи ефекта на сушените плодове върху кардиометаболитните здравни резултати, нашите констатации са в съответствие с предишни опити, показващи сушени плодове с нисък до среден GI 1,2,3,4,5,6,7 и за понижаване на гликемията след хранене 3,6,7,8,9,10,11. Няколко потенциални механизма могат да обяснят тези констатации. Ниският до средният ГИ и източник на диетични фибри от сушени плодове (

Ограничения

Последствия

Заключения

Резултатите от това проучване показват, че сушените плодове имат по-нисък ГИ от белия хляб и могат да понижат гликемичния отговор на белия хляб чрез изместване на половината от наличните въглехидрати. Необходими са по-дълги и по-големи рандомизирани проучвания, за да се потвърди дали сушените плодове могат да допринесат за устойчиви подобрения в гликемичния контрол, както и да се оцени дали други видове сушени плодове и изместването на наличните въглехидрати от други храни с висок ГИ ще покажат подобни констатации. Като цяло тези констатации ще помогнат да се стимулират важни иновации в индустрията и да се подобри дизайнът на бъдещи клинични изследвания, които потенциално ще доведат до използването на сушени плодове като ефективен инструмент за модифициране на гликемичния отговор на храни с високо съдържание на въглехидрати.

Препратки

Jenkins, D. J. et al. Гликемичен индекс на храните: физиологична основа за обмен на въглехидрати. Am. J. Clin. Nutr. 34, 362–366 (1981).

Kim, Y., Hertzler, S. R., Byrne, H. K. & Mattern, C. O. Стафидите са храна с нисък до умерен гликемичен индекс със съответно нисък инсулинов индекс. Nutr. Рез. 28, 304–308 (2008).

Esfahani, A., Lam, J. & Kendall, C. W. Остри ефекти от консумацията на стафиди върху глюкозата и инсулиновите отговори при здрави индивиди. J. Nutr. Sci. 3, e1 (2014).

Alkaabi, J. M. et al. Гликемични индекси на пет разновидности фурми при здрави и диабетици. Nutr. J. 10, 59 (2011).

Miller, J. B., Pang, E. & Broomhead, L. Гликемичният индекс на храни, съдържащи захари: сравнение на храни с естествено срещащи се добавени захари. Br. J. Nutr. 73, 613–623 (1995).

Kanellos, P. T. et al. Изследване на гликемичния отговор на коринтски стафиди при здрави индивиди и при пациенти със захарен диабет тип 2. Растителни храни Hum. Nutr. 68, 145–148 (2013).

Zhu, R., et al. Постпрандиални гликемични отговори на ястия, съдържащи сушени плодове при здрави възрастни: резултати от рандомизирано проучване. Хранителни вещества. 10, pii: E694 (2018).

Anderson, J. W., Weiter, K. M., Christian, A. L., Ritchey, M. B. & Bays, H. E. Стафиди в сравнение с други леки ефекти върху гликемията и кръвното налягане: рандомизирано, контролирано проучване. Следград. Med. 126, 37–43 (2014).

Bays, H., Weiter, K. & Anderson, J. Рандомизирано проучване на стафиди спрямо алтернативни закуски за гликемичен контрол и други сърдечно-съдови рискови фактори при пациенти със захарен диабет тип 2. Физ. Sportsmed. 43, 37–43 (2015).

Famuyiwa, O. O. et al. Сравнение на остър гликемичен и инсулинов отговор към дати (Phoenix-Dactylifera) и перорална декстроза при пациенти с диабет и недиабет. Саудитска. Med. J. 13, 397–402 (1992).

Ahmed, M., Al-Othaimeen, A., De Vol, E. & Bold, A. Сравнителни отговори на плазмената глюкоза, инсулин и С-пептид след поглъщане на изокалорична глюкоза, модифицирана градска саудитска закуска и дати при нормални саудитски хора. Ан. Саудитска. Med. 11., 414–417 (1991).

Kendall, C. W., Josse, A. R., Esfahani, A. & Jenkins, D. J. Влиянието на приема на шам-фъстък самостоятелно или в комбинация с храни с високо съдържание на въглехидрати върху постпрандиалната гликемия. Евро. J. Clin. Nutr. 65, 696–702 (2011).

Josse, A. R., Kendall, C. W., Augustin, L. S., Ellis, P. R. & Jenkins, D. J. Almonds и постпрандиална гликемия - проучване на доза-отговор. Метаболизъм 56, 400–404 (2007).

Agius, L. & Peak, M. Вътреклетъчно свързване на глюкокиназа в хепатоцитите и транслокация от глюкоза, фруктоза и инсулин. Biochem. J. 296(Pt 3), 785–796 (1993).

Van Schaftingen, E., Detheux, M., Veiga & da Cunha, M. Краткосрочен контрол на глюкокиназната активност: роля на регулаторен протеин. FASEB J. 8, 414–419 (1994).

Detheux, М., Vandercammen, A. & Van Schaftingen, E. Ефектори на регулаторния протеин, действащ върху чернодробната глюкокиназа: кинетично изследване. Евро. J. Biochem. 200, 553–561 (1991).

Vandercammen, A., Detheux, M. & Van Schaftingen, E. Свързване на сорбитол 6-фосфат и на фруктоза 1-фосфат с регулаторния протеин на чернодробната глюкокиназа. Biochem. J. 286(Pt 1), 253–256 (1992).

Petersen, K. F., Laurent, D., Yu, C., Cline, G. W. & Shulman, G. I. Стимулиращи ефекти на ниска доза фруктоза върху стимулиран от инсулина синтез на чернодробен гликоген при хора. Диабет 50, 1263–1268 (2001).

Хокинс, М. и сътр. Фруктозата подобрява способността на хипергликемията сама по себе си да регулира производството на глюкоза при диабет тип 2. Диабет 51, 606–614 (2002).

Moore, M. C., Cherrington, A. D., Mann, S. L. & Davis, S. N. Острото приложение на фруктоза намалява гликемичния отговор на орален глюкозен толеранс при нормални възрастни. J. Clin. Ендокринол. Metab. 85, 4515–4519 (2000).

Heacock, P. M., Hertzler, S. R. & Wolf, B. W. Предохранването с фруктоза намалява гликемичния отговор на високогликемичен индекс, нишестена храна при хората. J. Nutr. 132, 2601–2604 (2002).

Moore, M. C., Davis, S. N., Mann, S. L. & Cherrington, A. D. Острото приложение на фруктоза подобрява оралния толеранс към глюкоза при възрастни с диабет тип 2. Грижа за диабета 24, 1882–1887 (2001).

Health Canada (2011). Хранене добре с канадското ръководство за храна. http://www.hc-sc.gc.ca/fn-an/food-guide-aliment/index-eng.php. Достъп до 30 октомври 2018 г.

Ajala, O., English, P. & Pinkney, J. Систематичен преглед и мета-анализ на различни диетични подходи за управление на диабет тип 2. Am. J. Clin. Nutr. 97, 505–516 (2013).

Wang, Q., Xia., W., Zhao, Z. & Zhang, H. Сравнение на ефектите между диети с нисък гликемичен индекс и диети с висок гликемичен индекс върху HbA1c и фруктозамин за пациенти с диабет: систематичен преглед и мета-анализ. Prim Care. Диабет 9, 362–369 (2015).

Silva, F. M. et al. Прием на фибри и гликемичен контрол при пациенти със захарен диабет тип 2: систематичен преглед с мета-анализ на рандомизирани контролирани проучвания. Nutr. Преп. 71, 790–801 (2013).

Chandalia, М. и сътр. Благоприятни ефекти от високия прием на диетични фибри при пациенти със захарен диабет тип 2. N. Engl. J. Med. 342, 1392–1398 (2000).

Bhupathiraju, S. N. et al. Гликемичен индекс, гликемично натоварване и риск от диабет тип 2: резултати от 3 големи американски кохорти и актуализиран мета-анализ. Am. J. Clin. Nutr. 100, 218–232 (2014).

Greenwood, D. C. et al. Гликемичен индекс, гликемичен товар, въглехидрати и диабет тип 2: систематичен преглед и мета-анализ на дозата-отговор на проспективни проучвания. Грижа за диабета 36, 4166–4171 (2013).

erAct, C. Диетични фибри и честота на диабет тип 2 в осем европейски държави: проучването EPIC-InterAct и мета-анализ на проспективни проучвания. Диабетология 58, 1394–1408 (2015). Международна.

SKAC, Чанг. & Shahidi, F. Преглед на сушени плодове: фитохимикали, антиоксидантна ефикасност и ползи за здравето. J. Функция. Храни 21., 113–132 (2016).

Kim, Y., Keogh, J. B., Clifton, P. M. Полифеноли и гликемичен контрол. Хранителни вещества. 8, pii: E17 (2016).

USDA (2016). USDA Национална база данни за хранителни вещества за стандартна справка. http://www.ars.usda.gov/ba/bhnrc/ndl. Достъп до 30 октомври 2018 г.

Hernandez-Alonso, P., Camacho-Barcia, L., Bullo, M., Salas-Salvado, J. Ядки и сушени плодове: актуализация на техните благоприятни ефекти върху диабет тип 2. Хранителни вещества. 9, pii: E673 (2017).

Sievenpiper, J. L. C. L. et al. „Каталитичните“ дози фруктоза могат да се възползват от гликемичния контрол, без да навредят на кардиометаболитни рискови фактори: малък мета-анализ на рандомизирани контролирани проучвания за хранене. Br. J. Nutr. 108, 418–423 (2012).

Cozma, A. I. et al. Ефект на фруктозата върху гликемичния контрол при диабет: систематичен преглед и мета-анализ на контролирани опити за хранене. Грижа за диабета 35, 1611–1620 (2012).

Център за оценка и изследване на наркотици (CDER). Ръководство за захарен диабет в индустрията: разработване на лекарства и терапевтични биологични средства за лечение и профилактика (ПРОЕКТНО РЪКОВОДСТВО). 1–30 (Министерство на здравеопазването и хуманитарните услуги на САЩ, Администрация по храните и лекарствата, Роквил, MD, 2008).

Международна фондация за ядки и сушени плодове (2017). Статистически годишник за ядки и сушени плодове 2017/2018. https://www.nutfruit.org/industry/technical-resources?category=statistic-yearbooks . Достъп до 30 октомври 2018 г.

Благодарности

Тази работа беше подкрепена от Международната фондация за ядки и сушени плодове и Националната асоциация за търговия със сухи плодове. Всички проучени храни са предоставени от Националната асоциация за търговия със сухи плодове. Effie Viguiliouk беше подкрепен от награда за стаж в фондация за синтез на знания и клинични изпитания в Торонто. John L Sievenpiper е финансиран от PSI Graham Farquharson Knowledge Fellowship, награда на канадския специалист по диабетна асоциация, CIHR INMD/CNS New Investigator Partnership Prize и Banting & Best Diabetes Center Sun Life Financial New Investigator Award. Никой от спонсорите няма роля в нито един аспект на настоящото проучване, включително дизайн и провеждане на проучването; събиране, управление, анализ и интерпретация на данните; и подготовка, преглед, одобрение на ръкописа или решение за публикуване.

Принос на авторите

J.L.S. и C.W.C.K. замисля и проектира проучването и ръководи провеждането на клиничното изпитване; E.V. и A.L.J. отговаряха за ежедневното протичане на проучването и анализираха данните; всички автори са допринесли за тълкуването на данните и съдържанието на ръкописа.

Информация за автора

Принадлежности

Toronto 3D Knowledge Synthesis and Clinical Trials Unit, Hospital St. Michael’s Hospital, Toronto, Canada

Effie Viguiliouk, Alexandra L Jenkins, Sonia Blanco Mejia, John L Sievenpiper & Cyril W C Kendall

Катедра по хранителни науки, Медицински факултет, Университет в Торонто, Торонто, Канада

Effie Viguiliouk, Sonia Blanco Mejia, John L Sievenpiper & Cyril W C Kendall

Лаборатории за гликемичен индекс, Торонто, Канада

Александра Дженкинс

Отдел по ендокринология и метаболизъм, болница Сейнт Майкъл, Торонто, Канада

Джон L Sievenpiper

Институт за знания Li Ka Shing, болница Сейнт Майкъл, Торонто, Канада

Джон L Sievenpiper

Колеж по фармация и хранене, Университет на Саскачеван, Саскатун, Канада

Кирил W C Кендъл

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Автори-кореспонденти

Етични декларации

Конфликт на интереси

Допълнителна информация

Бележка на издателя: Springer Nature остава неутрален по отношение на юрисдикционните претенции в публикувани карти и институционални принадлежности.