Вплив сухофруктів на глікемію після їжі: рандомізоване дослідження гострого годування

Предмети

Анотація

Передумови/Цілі

Щоб дослідити вплив сухофруктів на модифікацію постпрандіальної глікемії, ми оцінили здатність 4 сухофруктів (фініки, абрикоси, родзинки, султани) зменшувати постпрандіальну глікемію за допомогою трьох механізмів: ефекту глікемічного індексу (GI), ефекту витіснення або ' каталітичний 'фруктозний ефект.

Предмети/Методи

Ми провели гостре рандомізоване багаторазове перехресне дослідження в амбулаторних умовах у 10 здорових дорослих. Учасники отримали 3 контрольних страви з білого хліба та 12 тестових страв із сухофруктів у довільному порядку. Тестові страви включали кожен з 4 сушених фруктів (фініки, абрикоси, родзинки, султани) поодинці (ефект ГІ), 4 сушених фруктів, що витісняють половину доступних вуглеводів у білому хлібі (ефект витіснення), або 4 із сухофруктів, що забезпечують невелика «каталітична» доза (7,5 г) фруктози, що додається до білого хліба («каталітичний» ефект фруктози). Протокол дотримувався методу ISO для визначення ГІ (ISO 26642: 2010). Первинним результатом було середнє значення ± SEM GI (шкала глюкози) для зручності порівняння за трьома механізмами.

Результати

Десять здорових учасників (7 чоловіків, 3 жінки; середній вік SD та ІМТ: 39 ± 12 років та 25 ± 2 кг/м 2) були набрані та завершили випробування. Усі сухофрукти мали ГІ нижче показника білого хліба (ГІ = 71); однак лише курага (ГІ = 42 ± 5), родзинки (ГІ = 55 ± 5) та султани (51 ± 4) показали значний ефект ГІ (P

Вступ

3-кратне збільшення синтезу глікогену в евглікемічних умовах у здорових людей 18 і а

30% зменшення виведення глюкози в печінці за гіперглікемічних умов у осіб із діабетом 2 типу 19. Клінічний переклад цих висновків показав, що «каталітичні» дози фруктози по 7,5 та 10 г зменшують постпрандіальну глікемічну реакцію на пероральний прийом глюкози або їжу з високим вмістом ГІ (наприклад, пюре).

15–30% у здорових людей 20,21 та хворих на цукровий діабет 22 .

Тому, щоб усунути цю проблему у знаннях, ми прагнули: (1) кількісно визначити ГІ 4 різних видів сухофруктів (фініки, абрикоси, родзинки, султани) (ефект ГІ); (2) оцінити здатність цих 4 сухофруктів знижувати постпрандіальну глікемічну реакцію на білий хліб, частково витісняючи доступні вуглеводи (ефект витіснення); та (3) шляхом надання "каталітичної" дози фруктози ("каталітичний" ефект фруктози).

Предмети та методи

Учасники

Учасники були набрані з реєстру волонтерів клініки Лабораторій глікемічного індексу. Критерії включення складалися з чоловіків або невагітних жінок у віці 18–75 років, які мали гарне здоров’я. Особи з відомим анамнезом діабету, серцевих захворювань, хвороб печінки, нирок, захворювань щитовидної залози, ВІЛ або будь-яких інших серйозних захворювань, які можуть вплинути на вуглеводний обмін, або які використовують ліки, які можуть або зробити участь небезпечною для людини, або вплинути на результати виключено.

Дослідження було проведено відповідно до Гельсінської декларації та схвалено Західною інспекційною комісією (номер протоколу: 971199), яка відповідає всім вимогам Управління з контролю за продуктами та ліками США (FDA), Департаменту охорони здоров'я та соціальних служб (DHHS), Канадського відділення охорони здоров’я (HPB), Канадських інститутів досліджень здоров’я (CIHR) та Керівних принципів Європейського Співтовариства. Усі учасники надали письмову інформовану згоду перед початком дослідження та отримали фінансову винагороду за свою участь. Дослідження було зареєстровано на ClinicalTrials.gov (ідентифікатор: NCT02960373).

Вивчати дизайн

Навчальне харчування

Кожен учасник пройшов загалом 15 окремих навчальних страв, що складалися з 3 контрольних страв з білого хліба та 12 тестових страв із сухофруктів (таблиця 1). Тестові страви включали кожен із 4 сухофруктів (фініки, абрикоси, родзинки, султани) поодинці (ефект ГІ), витісняючи половину доступного вуглеводу в білому хлібі (ефект витіснення) або забезпечуючи невелику „каталітичну” дозу (7,5 г) фруктози, доданої до білого хліба («каталітичний» ефект фруктози). Кожна дослідна їжа була розроблена так, щоб містити загалом 50 г доступних вуглеводів, за винятком дослідної їжі, що перевіряла „каталітичний” ефект фруктози. «Каталітична» доза 7,5 г фруктози отримували як із вільної фруктози, так і з фруктози, зв’язаної в сахарозі. Вміст поживних речовин у досліджуваній їжі було проаналізовано Merieux/Silliker (Торонто, Канада) з використанням схвалених Асоціацією офіційних сільськогосподарських хіміків методів і наведено в таблиці 2.

Збір та аналіз зразків крові

Кожен зразок, що уколюється пальцем, складався із 2–3 крапель капілярної крові, зібраних у пластикові пробірки із 5-денним пластиковим дном із заглушкою, що містить невелику кількість фтористого натрію та оксалату калію як антикоагулянта та консерванту. Зразки змішували енергійним обертанням пробірки, а потім охолоджували під час сеансу тестування. Після завершення сеансу тестування зразки зберігали при -20 ° C до аналізу глюкози в крові. Протягом п'яти днів збору аналіз рівня глюкози в крові проводився за допомогою аналізатора STAT моделі 2300 YAT (Yellow Springs, OH) лаборантом, засліпленим для розподілу лікування.

Первинний результат

Первинним результатом був GI, який був визначений за допомогою методу ISO (ISO 26642: 2010) та скоригований до шкали глюкози, де GI глюкози = 100 та білого хліба = 71. Хоча метод ISO не дозволяє змішувати страви (зміщення ефект, «каталітичний» ефект фруктози) або страви, що містять> 50 г доступного вуглеводу («каталітичний» ефект фруктози), ми використали цей показник результату для зручності порівняння з ГІ сухих фруктів (ефект ГІ).

GI тестової їжі обчислювали, виражаючи приріст площі кожного учасника під значеннями кривої глюкози в крові (iAUC) для тестової їжі як відсоток від середнього iAUC того самого учасника для трьох контрольних страв з білого хліба. Значення iAUC були розраховані з використанням правила трапеції, не враховуючи ділянку нижче голодування. Для цілей розрахунку iAUC глюкоза натще приймалася як середнє значення першого вимірювання концентрації глюкози у рази -5 та 0 хв. Значення GI> 2 * середнє стандартне відхилення (SD) вище середнього були виключені та замінені середнім значенням решти значень. Значення GI та iAUC виражали як середнє значення ± SEM.

Використання т-розподіл та припускаючи середній коефіцієнт варіації (CV) в межах індивідуальної варіації значень iAUC 25%, n = 10 учасників мали 80% потужності, щоб виявити різницю в iAUC на 33% із двостороннім P

Результати

Загалом 10 учасників (7 чоловіків; 3 жінки) із середнім віком ± SD та ІМТ 39 ± 12 років та 25,3 ± 2,3 кг/м2 відповідно були набрані та завершили дослідження в період з листопада по грудень 2016 року (рис. 1, таблиця 3).

Схема потоку учасників CONSORT

У межах учасника варіація контрольної їжі

Середнє значення в CV значень iAUC після 3 контрольних прийомів білого хліба становило 14,6%, що вважається задовільним (значення Таблиця 4 Глікемічні реакції після їжі та глікемічний індекс (n = 10)

Обговорення

Це дослідження демонструє, що сушені фрукти (фініки, абрикоси, родзинки та султани) мають низький та середній ГІ. Витісняючи половину доступного вуглеводу в білий хліб, усі сухофрукти знизили ГІ, а курага показала значний ефект витіснення. Жоден із сухофруктів не виявив сприятливого «каталітичного» ефекту фруктози.

Висновки щодо інших досліджень та потенційних механізмів

Незважаючи на те, що існує обмежена кількість досліджень, що оцінюють вплив сухофруктів на кардіометаболічні наслідки для здоров'я, наші висновки узгоджуються з попередніми дослідженнями, які показували, що сушені фрукти мають низький та середній ГІ 1,2,3,4,5,6,7 та знизити постпрандіальну глікемію 3,6,7,8,9,10,11. Кілька потенційних механізмів можуть пояснити ці висновки. Низький і середній ГІ та джерело харчових волокон сухофруктів (

Обмеження

Наслідки

Висновки

Результати цього дослідження показують, що сушені фрукти мають нижчий ГІ, ніж білий хліб, і можуть знизити глікемічну реакцію білого хліба за рахунок витіснення половини доступних вуглеводів. Потрібні більш тривалі та великі рандомізовані дослідження, щоб підтвердити, чи можуть сушені фрукти сприяти стійкому вдосконаленню глікемічного контролю, а також оцінити, чи покажуть інші види сухофруктів та витіснення доступних вуглеводів з інших продуктів із високим ГІ. Загалом, ці висновки допоможуть стимулювати важливі галузеві інновації та вдосконалити дизайн майбутніх клінічних досліджень, які потенційно призведуть до використання сухофруктів як ефективного інструменту для модифікації глікемічної реакції продуктів з високим вмістом вуглеводів.

Список літератури

Jenkins, D. J. та співавт. Глікемічний індекс продуктів: фізіологічна основа вуглеводного обміну. Am. J. Clin. Nutr. 34, 362–366 (1981).

Kim, Y., Hertzler, S. R., Byrne, H. K. & Mattern, C. O. Ізюм - це їжа з низьким та помірним глікемічним індексом з відповідно низьким індексом інсуліну. Nutr. Рез. 28, 304–308 (2008).

Esfahani, A., Lam, J. & Kendall, C. W. Гострі ефекти споживання родзинок на глюкозу та інсулінові реакції у здорових людей. Дж. Нутр. Наук. 3, e1 (2014).

Алкаабі, Дж. М. та співавт. Глікемічні показники п’яти різновидів фініків у здорових та хворих на цукровий діабет. Nutr. J. 10, 59 (2011).

Міллер, Дж. Б., Панг, Е. та Брумхед, Л. Глікемічний індекс продуктів, що містять цукор: порівняння продуктів із природними добавками цукру. Br. Дж. Нутр. 73, 613–623 (1995).

Канеллос, П. Т. та ін. Дослідження глікемічної відповіді на коринфський родзинки у здорових людей та хворих на цукровий діабет 2 типу. Рослинна їжа Hum. Nutr. 68, 145–148 (2013).

Чжу Р. та ін. Послідовні глікемічні реакції страв, що містять сухофрукти, у здорових дорослих: результати рандомізованого дослідження. Поживні речовини. 10, пі: E694 (2018).

Anderson, J. W., Weiter, K. M., Christian, A. L., Ritchey, M. B. & Bays, H. E. Ізюм у порівнянні з іншими ефектами закуски на глікемію та артеріальний тиск: рандомізоване, контрольоване дослідження. Постград. Мед. 126, 37–43 (2014).

Бейз, Х., Вайтер, К. та Андерсон, Дж. Рандомізоване дослідження ізюму проти альтернативних закусок щодо контролю рівня глікемії та інших факторів серцево-судинного ризику у пацієнтів із цукровим діабетом 2 типу. Фіз. Sportsmed. 43, 37–43 (2015).

Фамуїва, О. О. та ін. Порівняння гострої глікемічної та інсулінової відповіді з датами (Phoenix-Dactylifera) та пероральної декстрози у пацієнтів із діабетом та недіабетом. Саудівська. Мед. J. 13, 397–402 (1992).

Ahmed, M., Al-Othaimeen, A., De Vol, E. & Bold, A. Порівняльні реакції глюкози в плазмі, інсуліну та С-пептиду після прийому ізокалорійної глюкози, модифікованого міського саудівського сніданку та фініків у звичайних саудівських людей. Енн Саудівська. Мед. 11, 414–417 (1991).

Kendall, C. W., Josse, A. R., Esfahani, A. & Jenkins, D. J. Вплив прийому фісташок окремо або в поєднанні з високовуглеводними продуктами на постпрандіальну глікемію. Євро. J. Clin. Nutr. 65, 696–702 (2011).

Josse, A. R., Kendall, C. W., Augustin, L. S., Ellis, P. R. & Jenkins, D. J. Almonds and postprandial glycemia - дослідження реакції на дозу. Обмін речовин 56, 400–404 (2007).

Agius, L. & Peak, M. Внутрішньоклітинне зв'язування глюкокінази в гепатоцитах та транслокація глюкозою, фруктозою та інсуліном. Біохім. J. 296(Pt 3), 785–796 (1993).

Van Schaftingen, E., Detheux, M., Veiga & da Cunha, M. Короткочасний контроль активності глюкокінази: роль регуляторного білка. FASEB J. 8, 414–419 (1994).

Detheux, M., Vandercammen, A. & Van Schaftingen, E. Ефекти регуляторного білка, що діє на глюкокіназу печінки: кінетичне дослідження. Євро. Дж. Біохім. 200, 553–561 (1991).

Вандеркаммен, А., Дете, М. та Ван Шафтінген, Е. Зв'язування сорбітол 6-фосфату та фруктози 1-фосфату з регуляторним білком глюкокінази печінки. Біохім. J. 286(Pt 1), 253–256 (1992).

Petersen, K. F., Laurent, D., Yu, C., Cline, G. W. & Shulman, G. I. Стимулюючі ефекти низьких доз фруктози на стимульований інсуліном синтез печінкового глікогену у людини. Діабет 50, 1263–1268 (2001).

Хокінс, М. та співавт. Фруктоза покращує здатність гіперглікемії як такої регулювати вироблення глюкози при діабеті 2 типу. Діабет 51, 606–614 (2002).

Moore, M. C., Cherrington, A. D., Mann, S. L. & Davis, S. N. Гостре введення фруктози зменшує глікемічну відповідь на пероральний тест на толерантність до глюкози у нормальних дорослих. J. Clin. Ендокринол. Метаб. 85, 4515–4519 (2000).

Heacock, P.M., Hertzler, S.R. & Wolf, B. W.Перегодовування фруктози зменшує глікемічну реакцію на високий глікемічний індекс, крохмалиста їжа у людей. Дж. Нутр. 132, 2601–2604 (2002).

Moore, M. C., Davis, S. N., Mann, S. L. & Cherrington, A. D. Гостре введення фруктози покращує пероральну толерантність до глюкози у дорослих із діабетом 2 типу. Догляд за діабетом 24, 1882–1887 (2001).

Здоров'я Канади (2011). Добре харчуйтесь разом з Канадою. http://www.hc-sc.gc.ca/fn-an/food-guide-aliment/index-eng.php. Доступ 30 жовтня 2018 року.

Ajala, O., English, P. & Pinkney, J. Систематичний огляд та мета-аналіз різних дієтичних підходів до лікування діабету 2 типу. Am. J. Clin. Nutr. 97, 505–516 (2013).

Wang, Q., Xia., W., Zhao, Z. & Zhang, H. Порівняння ефектів між дієтами з низьким глікемічним індексом та дієтами з високим глікемічним індексом на HbA1c та фруктозамін для пацієнтів з діабетом: систематичний огляд та мета-аналіз. Prim Care. Діабет 9, 362–369 (2015).

Сільва, Ф. М. та ін. Споживання клітковини та контроль глікемії у пацієнтів із цукровим діабетом 2 типу: систематичний огляд з мета-аналізом рандомізованих контрольованих досліджень. Nutr. Преподобний. 71, 790–801 (2013).

Chandalia, M. et al. Сприятливі наслідки високого споживання харчових волокон у хворих на цукровий діабет 2 типу. Н. Енгл. J. Med. 342, 1392–1398 (2000).

Bhupathiraju, S. N. et al. Глікемічний індекс, глікемічне навантаження та ризик діабету 2 типу: результати 3 великих когорт США та оновлений мета-аналіз. Am. J. Clin. Nutr. 100, 218–232 (2014).

Грінвуд, Д. С. та ін. Глікемічний індекс, глікемічне навантаження, вуглеводи та діабет 2 типу: систематичний огляд та мета-аналіз реакції на дозу та відповідь проспективних досліджень. Догляд за діабетом 36, 4166–4171 (2013).

erAct, C. Харчові волокна та частота розвитку діабету 2 типу у восьми європейських країнах: дослідження EPIC-InterAct та мета-аналіз перспективних досліджень. Діабетологія 58, 1394–1408 (2015). Міжнародний.

SKAC, Чанг. & Шахіді, Ф. Огляд сухофруктів: фітохімікати, ефективність антиоксидантів та користь для здоров'я. J. Функція. Продукти харчування 21, 113–132 (2016).

Кім, Ю., Кео, Дж. Б., Кліфтон, П. М. Поліфеноли та контроль глікемії. Поживні речовини. 8, пі: E17 (2016).

USDA (2016). Національна база даних про поживні речовини USDA для стандартних довідок. http://www.ars.usda.gov/ba/bhnrc/ndl. Доступ 30 жовтня 2018 року.

Ернандес-Алонсо, П., Камачо-Барсія, Л., Булло, М., Салас-Сальвадо, Дж. Горіхи та сухофрукти: оновлення їх сприятливого впливу на діабет 2 типу. Поживні речовини. 9, пі: E673 (2017).

Сівенпіпер, J. L. C. L. та співавт. «Каталітичні» дози фруктози можуть принести користь глікемічному контролю без шкоди для кардіометаболічних факторів ризику: невеликий метааналіз рандомізованих контрольованих досліджень годування. Br. Дж. Нутр. 108, 418–423 (2012).

Козма, А. І. та ін. Вплив фруктози на контроль глікемії при цукровому діабеті: систематичний огляд та мета-аналіз контрольованих досліджень годування. Догляд за діабетом 35, 1611–1620 (2012).

Центр оцінки та досліджень наркотиків (CDER). Керівництво для цукрового діабету в галузі: Розробка лікарських засобів та терапевтичних біологічних препаратів для лікування та профілактики (ПРОЕКТ КЕРІВНИЦТВА). 1–30 (Міністерство охорони здоров’я та соціальних служб США, Управління харчових продуктів та медикаментів, Роквілл, штат Медіка, 2008 р.).

Міжнародний фонд горіхів і сухофруктів (2017). Горіхи та сухофрукти Статистичний щорічник 2017/2018. https://www.nutfruit.org/industry/technical-resources?category=statistic-yearbooks . Доступ 30 жовтня 2018 р.

Подяка

Цю роботу підтримали Міжнародний фонд Ради з горіхів і сухофруктів та Національна асоціація торгівлі сухофруктами. Всі досліджувані продукти харчування були надані Національною асоціацією торгівлі сухофруктами. Еффі Вігілюк отримала підтримку премії стажування фонду "Торонто 3D-синтез знань та клінічних випробувань". John L Sievenpiper фінансувався стипендією PSI Graham Farquharson Knowledge, стипендією вченого-лікаря Канадської асоціації діабетиків, премією CIHR INMD/CNS New Investigator Partnership Award та премією Banting & Best Diabetes Center Sun Life Financial New Investigator. Жоден зі спонсорів не брав участь у будь-якому аспекті цього дослідження, включаючи дизайн та проведення дослідження; збір, управління, аналіз та інтерпретація даних; і підготовка, перегляд, затвердження рукопису чи рішення про публікацію.

Внески авторів

J.L.S. та C.W.C.K. задумав та спроектував дослідження та контролював проведення клінічного випробування; Є.В. та A.L.J. відповідали за повсякденне проведення дослідження та аналізували дані; всі автори сприяли інтерпретації даних та змісту рукопису.

Інформація про автора

Приналежності

Відділ синтезу знань і клінічних випробувань у Торонто 3D, лікарня Святого Михайла, Торонто, Канада

Еффі Вігілюк, Олександра Л Дженкінс, Соня Бланко Меджія, Джон Л Сівенпіпер і Сіріл W C Кендалл

Кафедра харчових наук, медичний факультет, Університет Торонто, Торонто, Канада

Еффі Вігілюк, Соня Бланко Меджія, Джон Л Сівенпіпер і Кіріл W C Кендалл

Лабораторії глікемічного індексу, Торонто, Канада

Олександра Л Дженкінс

Відділ ендокринології та обміну речовин, лікарня Св. Михайла, Торонто, Канада

Джон Л Сівенпіпер

Інститут знань Лі Ка Шинг, лікарня Св. Михайла, Торонто, Канада

Джон Л Сівенпіпер

Коледж фармації та харчування, Університет Саскачевана, Саскатун, Канада

Кирило W C Кендалл

Ви також можете шукати цього автора в PubMed Google Scholar

Автори-кореспонденти

Декларації про етику

Конфлікт інтересів

Додаткова інформація

Примітка видавця: Springer Nature залишається нейтральним щодо юрисдикційних вимог в опублікованих картах та інституційних приналежностей.