Робърт Е. Щайнерт

Даниел Редерсторф

Томас М. С. Воулвър

2 Glycemic Index Laboratories, Inc., Торонто, ON M5C 2N8, Канада; [email protected]

Резюме

Контекст: Вискозните диетични фибри, включително овесеният β-глюкан, са един от най-ефективните класове функционални хранителни съставки за намаляване на кръвната глюкоза след хранене. Счита се, че механизмът на действие е чрез увеличаване на вискозитета на стомашното съдържание, което забавя изпразването на стомаха и намалява смесването на храната с храносмилателни ензими, което от своя страна забавя усвояването на глюкозата. Предишни проучвания показват, че приемането на вискозни влакна отделно от храненето може да не е ефективно за намаляване на постпрандиалната гликемия. Методи: Ние имаме за цел да преоценим ефекта от консумацията на предварително зареждане на търговски налични овесени трици (4,5, 13,6 или 27,3 g), съдържащи 22% високомолекулно овесено β-глюкан (O22 (OatWell ® 22)), смесено в вода преди тестово хранене с бял хляб за гликемичен отговор при 10 здрави хора. Резултати: Открихме значителен ефект от дозата върху площта на кръвната глюкоза под кривата (AUC) (p = 0,006) с AUC след 27,3 g O22, което е значително по-ниско от само белия хляб. Линейният регресионен анализ показа, че всеки грам овес β-глюкан намалява AUC на глюкозата с 4,35% ± 1,20% (r = 0,507, p = 0,0008, n = 40) и пиково покачване с 6,57% ± 1,49% (r = 0,582, p: постпрандиална гликемия, диетични фибри, кръвна глюкоза, захарен диабет тип 2, предварително натоварване

1. Въведение

В настоящите обезогенни общества с много хора с лека или умерена хипергликемия, моделите на глюкоза след хранене представляват по-голямата част от вариабилността на общия гликемичен контрол [1,2]. Това не е изненадващо, като се има предвид, че повечето хора прекарват може би само около три до четири часа преди закуска в наистина гладно състояние [1,3]. По този начин са необходими диетични средства за понижаване на гликемичния отговор след хранене за профилактика на захарен диабет тип 2 (T2DM). Вискозните диетични фибри, включително овесеният β-глюкан с високо молекулно тегло (HMW), са един от най-ефективните класове функционални хранителни съставки за намаляване на глюкозата след хранене [4]. Счита се, че механизмът на действие е способността им да повишават вискозитета на съдържанието на горния стомашно-чревен тракт (GI) и следователно бавното изпразване на стомаха (GE) [5]. Скоростта на GE оказва значително влияние върху гликемията след хранене чрез определяне на абсорбцията на глюкоза и секрецията на инкретин хормон [6,7]. В допълнение, увеличаването на вискозитета на GI съдържанието намалява скоростта на усвояване на нишестето от панкреатичната амилаза и скоростта на абсорбция на глюкоза в тънките черва чрез увеличаване на дебелината на невъзмутимия воден слой [5].

Предишни проучвания показват, че приемането на вискозни влакна отделно от основното хранене може да не е ефективно за намаляване на постпрандиалната гликемия [8,9]. Едно потенциално решение на този проблем може да бъде консумирането на „предварително зареждане“ на влакното, което бавно развива вискозитета, така че да може да се консумира в приятна форма и да остане течно в стомаха достатъчно дълго, за да може да се смеси ефективно с основното хранене, но става вискозен до момента, в който стомахът започне да изпразва храната. OatWell ® 22 (O22) е търговски овесени трици, включващи 44% диетични фибри и 22% HMW овесени β-глюкани, които образуват приятна напитка при смесване с вода и които стават вискозни след няколко минути. Следователно, ние оценихме ефекта на доза-отговор на O22, смесен във вода и консумиран преди брашно от бял хляб, върху гликемичните реакции при здрави хора.

2. Предмети и методи

2.1. Субекти

Десет здрави индивида с нормално тегло, наднормено тегло и затлъстяване (5 мъже/5 жени, средна възраст (години): 48,0 ± 15,3 (диапазон 22–65), ИТМ (кг/м 2): 29,5 ± 4,4 (диапазон 23,2–36,9)) ) са изследвани с помощта на отворен, рандомизиран блок дизайн. Изследването е извършено в съответствие с приетите стандарти и Декларацията от Хелзинки. Етично одобрение беше получено от Western Institutional Review Board и проучването беше регистрирано като клинично изпитване с клинични изпитания.gov (регистрационен номер> NCT02801916). Писмено информирано съгласие беше получено от всички участници.

2.2. Конспект на проучването

Всеки субект е претърпял 4 лечения в отделни дни, като всеки субект е провеждал до 3 теста на седмица, разделени от поне един ден. Във всеки ден за изпитване субектите идваха в лабораторията сутрин след 10-14 часа бързо нощ. Две кръвни проби на гладно (t = -5 min и t = 0 min) бяха получени чрез убождане с пръст. След първата кръвна проба на гладно, субектите консумират предварително зареждане, състоящо се от 200 ml вода или самостоятелно, или смесено с 4,5, 13,6 или 27,3 g O22, съдържащи съответно 0,9, 2,6 и 5,3 g овесени β-глюкани (DSM Nutritional Products, Table 1). След втората кръвна проба на гладно (t = 0 минути), пациентите бяха помолени да консумират пробно хранене, състоящо се от порция (119 g) бял хляб, съдържащ 50 g налични въглехидрати (Таблица 1). Времето, необходимо за консумация на хляба, беше между 7 и 12 минути. Допълнителни кръвни проби бяха получени на 15, 30, 45, 60, 90 и 120 минути след началото на храненето. Субектите останаха да седят тихо по време на 2 часа от теста. След като беше получена последната кръвна проба, на субектите беше предложена лека закуска и след това им беше позволено да напуснат.

маса 1

Съдържание на хранителни вещества в съставките на тестовото хранене.

Тестово хранене Енергия (kcal) Тегло (g) Протеин (g) Мазнини (g) tCHO 1 (g) Фибри (g) avCHO 1 (g)Общо β-глюкан
Бял хляб 1 2451199.01.052.62.6050,0
OatWell ® 22 2 13.14.51.00.23.02.20.90.8
39.713.63.10.68.86.52.62.3
79.727.36.21.117.713.15.34.6

1 Изпечено в лабораториите за гликемичен индекс с помощта на автоматична машина за приготвяне на хляб; стойностите представляват средната стойност на 5 близки анализа, извършени от Gelda Scientific, Mississauga, ON, Канада; 2 Хранителен анализ, включително съдържание на β-глюкан, е извършен от SGS Institute Fresenius GmbH, Im Maisel, Taunusstein, Германия.

2.3. Измервания

След консумация на тестовото хранене субектите оцениха вкусовите качества на тестовото ястие, използвайки визуална аналогова скала, състояща се от 100-милиметрова линия, закотвена в левия край от „много неприятно“ и в десния край от „много вкусно“. Субектите направиха вертикална маркировка по линията, за да покажат възприеманата им вкусови качества. Разстоянието от левия край на линията до маркировката, направена от обекта, е оценката за вкус; колкото по-висока е стойността, толкова по-висока е възприеманата вкусови качества.

Кръвни проби (по 2-3 капки всяка) бяха събрани в 5 ml епруветки, съдържащи

500 μg натриев флуорид и 400 μg калиев оксалат. Пробите бяха смесени и охладени незабавно по време на сесията за тестване. След приключване на тестовата сесия пробите се съхраняват при -20 ° C преди анализ на глюкозата. Анализът на кръвната глюкоза с помощта на анализатор YSI (Yellow Spring Instruments, Yellow Springs, OH, USA) се проведе в рамките на пет дни след събирането.

2.4. Данни и статистически анализ

консумацията

Панел (A): Концентрации на глюкоза в кръвта след приемане на 0, 4,5, 13,6 и 27,3 g, съответно, на OatWell ® 22 (O22-0, O22-4.5, O22-13.6 и O22-27.3) на -5 минути, последвани от 50 g налични въглехидрати от бял хляб на 0 мин. Стойностите са средни стойности ± SEM за n = 10 субекта. a – c Средствата, съдържащи едновременно различни букви в горните индекси, се различават значително от теста на Tukey p ® 22 (съдържащ 0, 0.9, 2.6 и 5.3 g овесени β-глюкани) при −5 min, последвани от 50 g налични въглехидрати от бял хляб на 0 мин. Стойностите са средни стойности ± 95% доверителен интервал за n = 9 или 10 субекта (след изключване на крайните стойности).

Налице е значителен основен ефект на дозата върху вкусовите качества, като всичките 3 дози O22 са оценени като по-малко вкусни от белия хляб (вкус в mm: 71 ± 7 само за бял хляб; 38 ± 9 за 4,5 g O22; 33 ± 10 за 13,6 g O22; 31 ± 9 за 27,3 g O22; p = 0,0003). Въпреки че вкусовите качества обикновено намаляват с увеличаване на дозата, тази разлика не е значителна. Няма значителна връзка между вкуса и AUC на глюкозата (изразена като% от тази след бял хляб) за 4,5 g (r = 0,439, p = 0,20, n = 10), 13,6 g (r = 0,502, p = 0,14, n = 10) или 27,3 g (r = 0,398, p = 0,25, n = 10) дози O22.

Не са наблюдавани нежелани ефекти.

4. Дискусия

Демонстрирахме, че консумацията на търговски достъпни овесени трици, съдържащи 22% от HMW овесени β-глюкани, смесени във вода преди брашно от бял хляб, значително понижава постпрандиалната гликемия в зависимост от дозата, като 27,3 g O22 са значително по-ниски от белия хляб. В допълнение, линейният регресионен анализ показа, че всеки грам овес β-глюкан намалява AUC на глюкозата с

4% и пиково покачване с

7%. Като се има предвид, че големината на това намаление би била сходна при пациенти с T2DM, тези данни могат да имат значително значение за хранителните стратегии при лечението на диабет, но тази концепция изисква по-нататъшно проучване. Механизмът на действие на овесения бета-глюкан за намаляване на постпрандиалната гликемия е добре установен. В естествената си форма овесеният бета-глюкан се състои от полизахариди с много високо молекулно тегло, които проявяват висок вискозитет при ниски концентрации [11]. Увеличаването на вискозитета на болуса на храната в стомаха забавя изпразването на стомаха и намалява смесването на храната с храносмилателните ензими. Това забавя усвояването на глюкозата, което прави овесения β-глюкан един от най-ефективните класове функционални хранителни съставки за намаляване на постпрандиалната кръвна глюкоза и отговорите на инсулина [4,5].

Настоящите резултати са в съответствие със здравната претенция, която преди това е била оценена от Европейския орган за безопасност на храните (EFSA) и е одобрена от Европейската комисия за β-глюкани от овес и ечемик и намаляване на постпрандиалната гликемия [18]. Условията на употреба гласят, че за да се получи заявеният ефект, трябва да се консумират 4 g бета-глюкани за всеки 30 g налични въглехидрати на хранене. Нашите резултати освен това показват, че по-ниските дози HMW овесени β-глюкани може да са достатъчни, за да повлияят на постпрандиалната гликемия, когато се консумират по подходящ начин (напр. Няколко по-малки дози/ден, правилна парадигма за време/предварително зареждане). Този подход е в съответствие с неотдавнашен систематичен преглед на Tosh et al. [4], включително 119 лечения от 34 публикации, които установяват, че ефикасността на β-глюкан на овес и ечемик при понижаване на кръвната захар след хранене е по-силно свързана само със съдържанието на β-глюкан, отколкото със съотношението на β-глюкан/налични въглехидрати. В допълнение, когато авторите действително изчисляват съотношение, се установява, че 4 g β-глюкан на хранене са достатъчни за намаляване на кръвната захар след хранене в клинично значимо количество за ястия с до 80 g налични въглехидрати.

В заключение, консумацията на O22, смесен във вода преди хранене, намалява гликемичния отговор по зависим от дозата начин, като всеки грам овесени β-глюкани намалява AUC на глюкозата с около 4%. Това предполага използването на O22 като хранителна стратегия за предварително натоварване при лечението на постпрандиална гликемия.

Принос на автора

Robert E. Steinert, Thomas M. S. Wolever и Daniel Raederstorff концептуализират изследването. Thomas M. S. Wolever проведе експериментите и статистическия анализ. Robert E. Steinert, Thomas M. S. Wolever и Daniel Raederstorff интерпретираха данните. Робърт Е. Щайнерт и Томас М. С. Воулвър изготвят ръкописа. Всички автори прегледаха и одобриха ръкописа.

Конфликт на интереси

Авторите не декларират конфликт на интереси. Robert E. Steinert и Daniel Raederstorff са служители на DSM Nutritional Products, Базел, Швейцария. Thomas M. S. Wolever е частен собственик, президент и медицински директор на Glycemic Index Laboratories, Inc. (GI Labs), а съпругата му също е частен собственик и главен финансов директор на GI Labs.