glykemische respons op Kwaliteitseiwitmaisgrutten

Abstract

Achtergrond. Koolhydraten hebben gevarieerde tarieven van spijsvertering en absorptie die verschillende hormonale en metabolische reacties in het lichaam induceert. Gezien de overvloed aan koolhydraatbronnen in de Filippijnen, kan de bepaling van de glykemische index (GI) van lokale voedingsmiddelen gunstig zijn voor het bevorderen van de gezondheid en het verminderen van het risico op diabetes in het land. Methode. De GI van Quality Protein mais (QPM) grits, volwitte rijst, en het mengsel van deze twee voedsel items werden bepaald in tien vrouwelijke proefpersonen., Met behulp van een gerandomiseerd crossover ontwerp, de controle brood en drie testvoedsel werden gegeven bij afzonderlijke gelegenheden na een nacht vasten. Bloedmonsters werden verzameld door middel van vingerprik op tijdsintervallen van 0, 15, 30, 45, 60, 90, en 120 minuten en geanalyseerd op glucoseconcentraties. Resultaat. De berekende incrementele oppervlakte onder de glucoseresponscurve (iauc) varieert aanzienlijk tussen testvoedingsmiddelen (), waarbij de zuivere QPM-grits de laagste IAUC opleveren ten opzichte van de controle met 46,38. De resulterende GI-waarden van het testvoedsel (bootstrapped) waren 80,36 (SEM 14,24), 119,78 (SEM 18,81) en 93,17 (SEM 27).,27) voor zuivere QPM grits, volwitte rijst, en rijst-QPM grits mengsel, respectievelijk. Conclusie. Zuivere QPM-maïsgrutten hebben een lagere glykemische respons in vergelijking met volwitte rijst en het mengsel van rijst-maïsgrutten, die gedeeltelijk gerelateerd kunnen zijn aan verschillen in hun voedingsvezelsamenstelling en fysisch-chemische eigenschappen. Pure QPM corn grits kan een meer gezondheidsbevorderende voeding voor diabetische en hyperlipidemische individuen.

1.

koolhydraten zijn de belangrijkste energiebron voor het menselijk lichaam., De snelheid van vertering en absorptie van koolhydraten varieert echter met de chemische componenten van de voedselbron, de verwerkings-en opslagomstandigheden waaraan het werd onderworpen en de andere voedingsmiddelen die werden geconsumeerd in combinatie met het koolhydraatrijke voedsel. Zoals eerder aangetoond, zelfs door een constante hoeveelheid beschikbare koolhydraten, kunnen nog steeds significante variaties in de glucoserespons op verschillende koolhydraatvoedsel worden waargenomen . Zo is de glykemische index (GI) ontwikkeld om koolhydraatvoedsel te classificeren op basis van de snelheid van koolhydraatabsorptie.,

koolhydraten die na inname een lage glucoserespons vertonen, blijken gunstig te zijn voor de behandeling van diabetes en hypelipidemie . Gezien de overvloed aan koolhydraatrijke voedingsmiddelen in de Filippijnen, kan kennis van de GI nuttig blijken te zijn in de preventie en het beheer van voorkomende metabole ziekten, zoals diabetes, in het land. Echter, slechts een paar lokale studies zijn uitgevoerd om de GI van lokale voedingsmiddelen te bepalen .

maïs wordt op de Filipijnen beschouwd als een secundair nietje na rijst., Volgens de National Nutrition Survey uitgevoerd door FNRI-DOST afgelopen 2003, maïs-etende regio ‘ s in het land meestal consumeren dit graan in de vorm van grutten die worden geproduceerd door het Malen van witte maïs vergelijkbaar met rijst. Zowel rijst als maïs zijn rijk aan koolhydraten, hoewel hun functionele en fysicochemische eigenschappen verschillen. De voorkeur voor de consumptie van rijst komt voort uit verschillende culturele, economische en voedingsfactoren—een daarvan is de inferieure eiwitkwaliteit van gewone maïssoorten in vergelijking met rijst., De ontwikkeling van Quality Protein mais (QPM), een hoog ras vuursteen maïs variëteit die de aminozuren, lysine en tryptofaan bevat, verandert deze “ontoereikendheid” van maïs. De nivellering in de eiwitbestanddelen van rijst en maïs kan alleen maar de oplossing zijn voor het zoeken naar een beter alternatief voor invoer gezien de beperking in de rijstvoorziening van het land. Het onderzoeken van mogelijke voordelen van het consumeren van QPM-maïs kan de nodige impuls geven om de consumptie en productie van dit inheemse voedselgewas te bevorderen.

2. Materialen en methoden

2.1., Proefpersonen

tien ogenschijnlijk gezonde vrouwelijke proefpersonen van het College Of Home Economics, University of the Philippines, Diliman, Quezon City, Filipijnen werden geselecteerd op basis van de volgende criteria: leeftijd 18-30 jaar, geen inname van metabole geneesmiddelen en niet-rokers. Potentiële deelnemers werden via de mobiele telefoon gecontacteerd of persoonlijk benaderd. Elk individu kreeg een brochure met onderwerpen, waarin de onderzoeksdoelstelling, procedures, schema en andere details van de studie worden opgesomd., Een onderzoekspersoneel legde deze informatie ook uit voordat elk mogelijk onderwerp werd gevraagd om hun opmerkingen en zorgen over de studie. Elke potentiële proefpersoon werd ook geïnterviewd voor de beoordeling van lichamelijke activiteit en werd gevraagd om een driedaags terugroepformulier voor voedselinname in te vullen. Proefpersonen met normale voedselinname en fysieke activiteit werden in de studie opgenomen. De proefpersonen ondertekenden vrijwillige toestemmingsformulieren die zijn goedgekeurd door het Department of Ethics Review Committee van de Universiteit van Santo Thomas, Manilla, Filipijnen.

2.2., Testvoeding

QPM maïsgrutten monsters werden verkregen van het Institute of Plant Breeding (UP College of Agriculture, Los Baños, Filipijnen). Gebruikte maïs werd geoogst na 65 tot 70 dagen voordat het werd ontdooid en vervolgens in de zon gedroogd gedurende 2 tot 3 dagen. Na het drogen van de maïsmonsters werden de gedroogde maïskorrels mechanisch uit de kolf verwijderd en vervolgens één tot twee dagen in de zon gedroogd om ervoor te zorgen dat het vochtgehalte minder dan 12 procent was om schimmelgroei en aflatoxineverontreiniging te remmen., Gedroogde maïskorrels werden gemalen met behulp van een standaard freesmachine, zodat de resulterende totale hoeveelheid deeltjes zou oplopen tot 30% van het totale gewicht van de verwerkte maïskorrels.

Rijstmonsters van het ras PSB RC72H (Mestizo1-rijst) zijn verkregen van het Philippine Rice Research Institute (Nueva Ecija, Filipijnen). Na 123 dagen veroudering werden monsters geoogst en vervolgens geschild met een mechanische dehusker. Daarna werd het gemalen in een one-pass molen om de witte rijst te produceren.,

25 gram beschikbare koolhydraatporties van zuivere QPM-grutten, volwitte rijst en QPM-gritsmengsel werden gebruikt in de in vivo-tests. Deze werden bereid door honderdvijftig gram ruwe monsters in water te koken. Voor de pure QPM grits, het monster werd geweekt voor 60?minuten in 325 gram water en dan gekookt in het water gebruikt voor weken voor een totaal van 35?minuten op een la Germania elektrische kachel op medium instelling voor 12?minuten, dan op lage stand voor 13?minuten, en als laatste op sudderen voor 10?minuten. De 359 gram opbrengst werd verdeeld in 117.,4 gram pure QPM grits porties. Aan de andere kant werd gemalen rijst gekookt in 240 gram water voor een totaal van 25?minuten op een la Germania elektrische kachel op medium instelling voor 5?minuten, dan op lage stand voor 10?minuten, en als laatste op sudderen voor 10?minuten. De 350 gram opbrengst werd verdeeld in 119,7 gram volwitte rijst porties. Ten slotte werd het mengsel van 87 gram QPM maïsgrutten en 58 gram gemalen rijst variëteit geweekt voor 30?minuten met behulp van 325 gram water en werd vervolgens gekookt in het water gebruikt voor weken voor een totaal van 35?,minuten op een la Germania elektrische kachel op medium instelling voor 11?minuten, op lage stand voor 14?minuten, en op sudderen voor 10?minuten. De opbrengst van 373 gram werd verdeeld in 85,9 gram delen van het mengsel. De gebruikte elektrische kachel werd voorverwarmd op hoge instelling voor 2?minuten voor het koken van beide testvoeding.

het witte brood, dat werd gebruikt als standaard voor het testen van de glykemische index, werd bereid op basis van de formulering van Panlasigui en Thompson, die bestaat uit allesbehoevende witte bloem (250 gram gebleekt, verrijkt, pilsbury brand, Pilsbury Co.,, Filipijnen), lauw water (150?mL), geraffineerde witte suiker (7 gram), gejodeerd zout (1,25 gram) en actieve droge gist (8 gram). Het brood werd gebakken met behulp van een standaard methode van mengen en vervolgens kneden, fermentatie (30?minuten bij C Voor het eerste rijzen van het deeg en 1 uur en 340?minuten bij kamertemperatuur voor het tweede rijzen van het deeg), en tenslotte bakken op C voor 20?minuten. Gekookt brood wordt verdeeld in porties van 50 gram.

2.3., Protocol

elke proefpersoon werd geïnstrueerd gedurende 10-12 uur te vasten en af te zien van zware fysieke activiteit een dag voorafgaand aan de in vivo test. Tijdens de test kregen de proefpersonen een 10-15?minuten rust na hun aankomst voordat de vasten bloedmonsters werden verkregen. Het voor de gegeven dag toegewezen voedselmonster werd binnen een periode van 15 minuten genomen en de exacte eettijd van de proefpersoon werd geregistreerd. Elke maaltijd gelegenheid werd vergezeld door 220-250?mL water dat constant wordt gemaakt voor elk onderwerp gedurende de voedingssessies.,

vingerprik bloedmonsters werden verkregen door lichte druk op de vingertop en vervolgens doorprikken van de huid met een autolancet (MediSense, Abbott Laboratories, Illinois, USA) met intervallen van 0 (FBG), 15, 30, 45, 60, 90, en 120?notulen door de hulp van een geregistreerde medische Technoloog van de UP Health Service in Diliman, Quezon City, Filippijnen. Ongeveer drie tot vijf druppels volbloed monsters werden verzameld en geplaatst in 80?IU/ml natronkalk glazen microbuisjes die sodiumgepariniseerd waren (Vitrex, Modulohm A / S, Vasekaer 6-8, DK 2730 Herlev, Denemarken)., Monsters werden gecentrifugeerd met behulp van een Microtube Centrifuge (Vernitron Medical products, Inc., Carlsladt, New Jersey, USA) om de plasmacomponent van het bloed te isoleren. Tien microliters (10?) van geïsoleerde bloedplasma monsters werden vervolgens pipetted in eerder bereid en geëtiketteerd reageerbuisjes met 1,5?mL blanco (gedestilleerd water) en standaard glucose oxidase (Mega diagnostics, LA, CA, USA 90012) reagentia die werden geïncubeerd in een Water Bad incubator (Chicago chirurgische en elektrische Co, Melrose Park, Illinois) voor 5?minuten bij C., Nadat de geïsoleerde bloedplasmamonsters waren gepipetteerd, werden de respectieve buisjes gemengd en opnieuw geïncubeerd voor tien (10)?minuten bij C. bloedplasma parameter werd geanalyseerd voor de glucoseconcentratie met behulp van een Dialab DTN 410 fotometer (Boehringer Mannheim GmbH, Duitsland)met absorptie ingesteld op 500?Nm.

het oppervlak onder de glucoseresponscurve voor elk levensmiddel werd geometrisch berekend ., De GI van elk levensmiddel werd uitgedrukt als % van de gemiddelde glucoserespons op het testvoedsel gedeeld door het standaardvoedsel dat door dezelfde proefpersoon werd ingenomen en werd bepaald met behulp van de volgende formule: waarbij de IAUC het incrementele oppervlak onder de glucoseresponscurve is.

2.4. Proximate Analysis

De testvoeding werd geanalyseerd op totaal beschikbare koolhydraten( TAC’ s), as, vocht, ruw vet, ruw eiwit en totale voedingsvezels (TDF). De TAC werd bepaald met behulp van de gemodificeerde Clegg Anthrone-methode . Het asgehalte werd bepaald met de droge oxidatiemethode bij C (AOAC nr. 923.03)., Het vochtgehalte werd bepaald met behulp van de reduced pressure and temperature methode (AOAC No.934.01). Ruw vet en ruw eiwit werden geanalyseerd met behulp van de oplosmiddelextractie van vochtvrije monsters methode (AOAC Nr. 920.39 C) en Kjeldahl methode (AOAC Nr. 920.87), respectievelijk. Ten slotte werd het totale gehalte aan voedingsvezels bepaald met behulp van de enzymatische gravimetrische methode met behulp van MES-TRIS buffer (AOAC Nr. 991.43).

2.5. Statistische analyse

de significantie werd berekend door variantieanalyse (ANOVA) met behulp van Stata ver.6.0 (Stata Corporation, Texas, vs)., De GI-waarden van het testvoedsel werden opnieuw geanalyseerd door middel van regressieanalyse en bootstrapped-methode met behulp van Stata ver.6.0 (Stata Corporation, Texas, vs). Heranalyse werd uitgevoerd om de potentiële bias veroorzaakt door sommige extreme waarden in de verzamelde gegevens te verminderen.

3. Resultaten

Tabel 1 toont de kenmerken van de proefpersonen. De tien proefpersonen waren vrouwelijk van 19-22 jaar en hadden een gemiddelde BMI van 19,4 (SEM 0,6)?kg / m bij aanvang. Er waren geen significante veranderingen in de antropometrische metingen van de proefpersonen bij aanvang en na de test.

gemiddelde bloedglucoseconcentratie piekte op 30?,minuten postprandial na de inname van de pure QPM grits, en QPM grits mengsel. Aan de andere kant werd de maximale gemiddelde bloedglucoseconcentratie bereikt op 45 postprandiaal na inname van gemalen rijst. Het berekende incrementele oppervlak onder de glucoseresponscurve (iauc) – niveau varieerde significant tussen testvoedsel () (zie Tabel 3). Het IAUC van gekookte rijst was met 6,46 hoger dan dat van witbrood (controle). Gekookte rijst-QPM mengsel leverde lagere IAUC dan de controle door 44,89. De zuivere QPM grits leverden echter de laagste IAUC ten opzichte van de controle met 46,38.,

De gemiddelde glykemische index voor volwitte rijst (119,89 (sem 22,65)) was hoger, terwijl die van de zuivere QPM-grits (80,29 (SEM 17,11)) lager was dan die van het controlevoedsel. De gemengde rijst-QPM-grits hadden een hogere GI (91,29 (sem 33,61)) dan de zuivere QPM-grits, maar de GI-waarde was nog steeds lager dan die van het controlevoedsel., De verschillende proefpersonen vertoonden echter een verschillende glykemische respons op de verschillende testvoeding, wat resulteerde in fouten van hoge standaard. Om deze hoge standaardfouten van de glykemische respons aan te pakken, werden twee alternatieve robuuste statistische methoden (regressieanalyse en bootstrap) toegepast.

aangezien de initiële bloedglucose bij de proefpersonen varieerde telkens wanneer zij de verschillende testvoeding consumeerden, werd een regressieanalyse uitgevoerd met de glykemische index als de afhankelijke variabele., De initiële bloedglucose werd beschouwd als een regressor naast de dummy-variabelen die de verschillende testvoedingsmiddelen omvatten (met het controlevoedsel als uitgangswaarde). De interactie van het testvoedsel-initiële bloedglucose werd ook opgenomen. Het resulterende regressiemodel was significant () met een determinatiecoëfficiënt van 32%. De gemiddelde glykemische index werd berekend aan de hand van de regressie van de initiële bloedglucose, rekening houdend met de interactie met het testvoedsel (zie Tabel 4).,

Resampling method (bootstrap) werd ook toegepast om de mogelijke bias in de gemiddelde glykemische index veroorzaakt door een paar extreme glykemische responsen te analyseren. Voor elk testvoedsel werden 500 replicaties gemaakt, werd de bias berekend en werd de gemiddelde glykemische index gecorrigeerd voor de bias., De schattingen zijn samengevat in Tabel 4.

hoewel de geschatte gemiddelde GI voor de verschillende testvoedingsmiddelen niet significant verschilde tussen de verschillende schattingsmethoden, leverden de Bootstrap-schattingen de laagste standaardfouten op. Met behulp van de bootstrap-methode waren de GI-waarden van het testvoedsel (bootstrapped) respectievelijk 80,36 (SEM 14,24), 119,78 (SEM 18,81) en 93,17 (SEM 27,27) voor zuivere QPM-grits, volwitte rijst en rijst-QPM-gritsmengsel.

4., Discussie

Deze studie toonde aan dat inname van zuivere QPM grits resulteerde in een lagere bloedglucose respons bij gezonde proefpersonen in vergelijking met volwitte rijst en het rijst-maïsgrits mengsel. Verschillen in de chemische samenstelling en fysisch-chemische eigenschappen van de testvoeding kunnen hebben bijgedragen tot de verschillen in de waargenomen glucoserespons. QPM grits hebben dikke vitreous endospermen en ondergaan rigoureuze drogen in de omzetting van pitten naar grits dat maakt het moeilijk om te gelatiniseren., Als je de kooktijd van het testvoedsel vergelijkt, kun je zien dat het koken van pure QPM-grits en het mengsel van rijst-maïsgrits langer duurde dan volwitte rijst. Zoals eerder aangetoond, had volwitte rijst een kortere kooktijd en een hogere volumeuitbreiding in vergelijking met bruine rijst. Gemalen rijst is ook aangetoond dat een lage amylografische viscositeit piek en consistentie, een indicatie dat het gemakkelijk kan worden gehydrateerd en gelatiniseerd tijdens de verwerking van voedsel .

amylose-analyse van de testvoeding toonde aan dat zuivere QPM—korrels en volwitte rijst vergelijkbare amylose-gehalten hebben: 25.04 en 23.,95 voor respectievelijk volwitte rijst en QPM grits. Dit ondersteunt de studie van Panlasigui et al. dat levensmiddelen met vergelijkbare amylose nog steeds een variërende verteerbaarheid van zetmeel en bloedglucoserespons kunnen vertonen.

hoewel de vetten en eiwitten de glucoserespons op een levensmiddel kunnen verlagen, zouden de verwaarloosbare hoeveelheden van deze nutriënten in elk onderzocht testvoedsel de waargenomen glucoserespons niet sterk hebben beïnvloed. Zoals aangetoond door een vorige studie, is ongeveer 23 gram vet nodig voor het vetgehalte om de glucoserespons op een voedselitem significant te beïnvloeden ., Aan de andere kant is 20-30 gram eiwit nodig om de glykemische respons voldoende te beïnvloeden .

zuivere QPM-grits hebben het hoogste gehalte aan voedingsvezels (6,0 gram/100,0 gram QPM-grits) van de testvoeding (zie Tabel 2). Voedingsvezels kunnen hebben bijgedragen aan de lagere glykemische respons in de zuivere QPM grits. Zoals eerder onderzocht, kan een wisselend vezelgehalte in levensmiddelen schommelingen in de opname van koolhydraten in de voeding veroorzaken en daardoor de GI beïnvloeden ., Voedingsvezels, afhankelijk van het type, werkt ofwel als een fysieke barrière of verhoogt de viscositeit van het mengsel in het spijsverteringskanaal, zodat de spijsvertering en absorptie worden vertraagd . Aangezien de meeste levensmiddelen meer onoplosbare vezels bevatten, was het gehalte aan onoplosbare vezels sterker gerelateerd aan de geografische aanduiding dan aan het gehalte aan oplosbare vezels . Zuivere QPM grits hebben een hoger onoplosbaar vezelgehalte dan oplosbare vezels .

de GI van het mengsel rijst-QPM werd vergeleken met de theoretische GI-waarde, berekend aan de hand van de GI-waarden van de zuivere QPM-grutten en volwitte rijst., De theoretische GI-waarde van het mengsel van rijst-QPM-grits is 95,94 vergelijkbaar met de GI-waarde (93,17) die is verkregen bij de in-vivotest, wat het postulaat ondersteunt dat GI van gemengde maaltijden kan worden berekend door de hoeveelheid totale koolhydraten die door elk voedingsbestanddeel wordt bijgedragen en de bijbehorende GI-waarden te bepalen .

concluderend kan worden gesteld dat zuivere QPM-maïsgrutten een lagere glykemische respons vertonen dan volwitte rijst en het mengsel van rijst-maïsgrutten, wat gedeeltelijk verband kan houden met verschillen in de voedingsvezelsamenstelling en fysisch-chemische eigenschappen., Pure QPM corn grits may, therefore, be a more health beneficial food for diabetic and hyperlipidemic individuals.

NonStandard Abbreviations