răspunsul glicemic la crupe de porumb proteic de calitate

rezumat

context. Carbohidrații au rate variate de digestie și absorbție care induce răspunsuri hormonale și metabolice diferite în organism. Având în vedere abundența surselor de carbohidrați din Filipine, determinarea indicelui glicemic (GI) al alimentelor locale se poate dovedi benefică în promovarea sănătății și scăderea riscului de diabet în țară. Metode. Indicația geografică a grâului de porumb proteic de calitate (QPM), a orezului măcinat și a amestecului acestor două produse alimentare au fost determinate la zece subiecți de sex feminin., Folosind un design încrucișat randomizat, pâinea de control și trei alimente de testare au fost date în ocazii separate după un post peste noapte. Probele de sânge au fost colectate prin înțepătură deget la intervale de timp de 0, 15, 30, 45, 60, 90, și 120 min și analizate pentru concentrațiile de glucoză. Rezultate. Aria incrementală calculată sub curba răspunsului la glucoză (IAUC) variază semnificativ între alimentele testate (), cu crupe pure QPM care obțin cel mai mic IAUC în raport cu controlul cu 46.38. Rezultate GI valorile testului alimente (de inițializare) au fost 80.36 (SEM 14.24), 119.78 (SEM 18.81), și 93.17 (SEM 27.,27) pentru crupe pure QPM, orez măcinat și orez-amestec de crupe QPM, respectiv. Concluzie. Grâul de porumb pur QPM are un răspuns glicemic mai scăzut în comparație cu orezul măcinat și amestecul de grâu de orez-porumb, care poate fi legat parțial de diferențele dintre compoziția fibrelor dietetice și caracteristicile fizico-chimice. Crupe de porumb Pure QPM poate fi un aliment mai benefic pentru sănătate pentru persoanele diabetice și hiperlipidemice.

1. Introducere

carbohidrații sunt principala sursă de energie pentru corpul uman., Cu toate acestea, rata de digestie și absorbție a carbohidraților variază în funcție de componentele chimice ale sursei alimentare, de condițiile de procesare și depozitare la care a fost supusă și de celelalte alimente care au fost consumate împreună cu alimentele bogate în carbohidrați. După cum s-a arătat anterior, chiar și printr-o cantitate constantă de carbohidrați disponibili, pot fi observate variații semnificative în răspunsul glucozei la diferite alimente cu carbohidrați . Astfel, indicele glicemic (GI) a fost dezvoltat pentru a clasifica alimentele pe bază de carbohidrați pe baza ratei de absorbție a carbohidraților., carbohidrații care prezintă un răspuns scăzut la glucoză după ingestie s-au dovedit a fi benefici în gestionarea diabetului și a hipelipidemiei . Având în vedere abundența alimentelor bogate în carbohidrați din Filipine, cunoașterea indicațiilor geografice se poate dovedi a fi benefică în prevenirea și gestionarea bolilor metabolice predominante, cum ar fi diabetul, în țară. Cu toate acestea, doar câteva studii locale au fost efectuate pentru a determina IG-ul produselor alimentare locale .porumbul este considerat un element secundar al orezului în Filipine., Conform sondajului național de nutriție realizat de FNRI-DOST în anul 2003, regiunile care consumă porumb din țară consumă de obicei această cereală sub formă de crupe care sunt produse prin măcinarea porumbului alb similar cu orezul. Atât orezul cât și porumbul sunt bogate în carbohidrați, deși proprietățile lor funcționale și fizico-chimice diferă. Preferința față de consumul de orez provine din diverși factori culturali, economici și nutriționali—dintre care unul este calitatea inferioară a proteinelor din soiurile comune de porumb în comparație cu orezul., Dezvoltarea porumbului proteic de calitate (QPM), un soi de porumb de înaltă rasă, care conține aminoacizi, lizină și triptofan, schimbă această „inadecvare” a porumbului. Nivelarea în componentele proteice ale orezului și porumbului poate fi doar soluția pentru căutarea unei alternative mai bune la import, având în vedere limitarea aprovizionării cu orez a țării. Investigarea posibilelor beneficii ale consumului de porumb QPM poate da impulsul necesar pentru a promova consumul și producția acestei culturi alimentare indigene.

2. Materiale și metode

2.1., Subiecții

zece subiecți aparent sănătoși de sex feminin de la Colegiul de Economie acasă, Universitatea din Filipine, Diliman, Quezon City, Filipine au fost selectați pe baza următoarelor criterii: vârsta 18-30 de ani, fără consum de medicamente metabolice și nefumători. Participanții potențiali au fost contactați fie prin telefon mobil, fie abordați personal. Fiecare individ a primit o broșură a subiecților, care enumeră obiectivul cercetării, procedurile, programul și alte detalii ale studiului., Un personal de cercetare a explicat, de asemenea, aceste informații înainte ca fiecare subiect potențial să fie solicitat pentru comentariile și preocupările lor cu privire la studiu. Fiecare subiect potențial a fost, de asemenea, intervievat pentru evaluarea activității fizice și i sa cerut să completeze un formular de rechemare a aportului alimentar de trei zile. Subiecții cu aport alimentar normal și activitate fizică au fost incluși în studiu. Subiecții au semnat formulare de consimțământ voluntar aprobate de Comitetul de evaluare a Departamentului de etică al Universității Santo Thomas, Manila, Filipine.

2. 2., Test Foods

probele de grâu de porumb QPM au fost obținute de la Institutul de creștere a plantelor (UP College of Agriculture, Los Baños, Filipine). Porumbul folosit a fost recoltat după 65 până la 70 de zile înainte de a fi dehusked și apoi uscat la soare timp de 2 până la 3 zile. După uscarea probelor de porumb, miezurile de porumb uscate au fost îndepărtate mecanic din știulete și apoi uscate la soare pentru încă una până la două zile pentru a se asigura că conținutul de umiditate a fost mai mic de 12% pentru a inhiba creșterea fungică și contaminarea cu aflatoxină., Boabele de porumb uscate au fost măcinate folosind o mașină de frezat standard, astfel încât cantitatea totală de particule rezultată să se ridice la 30% din greutatea totală a boabelor de porumb prelucrate.probele de orez din soiul PSB RC72H (orez Mestizo1) au fost obținute de la Institutul de cercetare a orezului Filipinez (Nueva Ecija, Filipine). După îmbătrânire timp de 123 de zile, probele au fost recoltate și apoi decojite cu un dehusker mecanic. După aceea a fost măcinat într-o moară cu o singură trecere pentru a produce orezul alb.,în testarea in vivo au fost utilizate douăzeci și cinci de grame de porții de carbohidrați disponibile de crupe pure QPM, orez măcinat și amestec de crupe QPM. Acestea au fost preparate prin fierbere o sută cincizeci de grame de probe brute în apă. Pentru grăsimile pure QPM, proba a fost înmuiată pentru 60?minute în 325 de grame de apă și apoi fierte în apa folosită pentru înmuiere pentru un total de 35?minute pe o sobă electrică la Germania pe Setare medie pentru 12?minute, apoi pe setarea scăzută pentru 13?minute, și în cele din urmă pe setarea fierbe timp de 10?minute. Randamentul de 359 de grame a fost împărțit în 117.,4-gram pur QPM crupe porțiuni. Pe de altă parte, orezul măcinat a fost fiert în 240 de grame de apă pentru un total de 25?minute pe o sobă electrică la Germania pe Setare medie pentru 5?minute, apoi pe setarea scăzută pentru 10?minute, și în cele din urmă pe setarea fierbe timp de 10?minute. Randamentul de 350 de grame a fost împărțit în porții de orez măcinat de 119, 7 grame. În cele din urmă, amestecul de 87 de grame de porumb QPM și 58 de grame de orez măcinat a fost înmuiat pentru 30?minute folosind 325 de grame de apă și apoi a fost fiert în apa folosită pentru înmuiere pentru un total de 35?,minute pe o sobă electrică la Germania pe Setare medie pentru 11?minute, la setarea scăzută pentru 14?minute, și pe setarea fierbe timp de 10?minute. Randamentul de 373 grame a fost împărțit în porții de 85,9 grame din amestec. Soba electrică folosită a fost preîncălzită la setarea ridicată pentru 2?minute înainte de gătit ambele alimente de testare.

pâinea albă, care a fost folosit ca standard pentru indicele glicemic de testare, a fost pregătit bazat pe formularea de Panlasigui și Thompson, care este format din toate-scop făină albă (250 de grame albite, îmbogățit, Pilsbury brand, Pilsbury Co.,, Filipine), apă călduță (150?mL), zahăr alb rafinat (7 grame), sare iodată (1,25 grame) și drojdie uscată activă (8 grame). Pâinea a fost coaptă folosind o metodă standard de amestecare și apoi frământare, fermentare (30?minute la C pentru prima creștere a aluatului și 1 oră și 340?minute la temperatura camerei pentru a doua creștere a aluatului), și în cele din urmă coacere la C pentru 20?minute. Pâinea gătită este împărțită în porții de 50 de grame.

2. 3., Protocol

fiecare subiect a fost instruit să postească timp de 10-12 ore și să se abțină de la orice activitate fizică intensă cu o zi înainte de testarea in vivo. În timpul testului propriu-zis, subiecții au primit un 10-15?minutele se odihnesc după sosirea lor înainte de obținerea probelor de sânge De Post. Eșantionul alimentar alocat pentru ziua respectivă a fost luat într-o perioadă de 15 minute și a fost înregistrat timpul exact de mâncare al subiectului. Fiecare ocazie de masă a fost însoțită de 220-250?mL apă care se face constantă pentru fiecare subiect pe parcursul sesiunilor de hrănire., probele de sânge cu degetul au fost obținute prin presiune ușoară la vârful degetului, apoi prin perforarea pielii cu un autolancet (MediSense, Abbott Laboratories, Illinois, SUA) la intervale de timp de 0 (FBG), 15, 30, 45, 60, 90, și 120?minute prin asistența unui tehnolog medical înregistrat de la serviciul de sănătate UP din Diliman, Quezon City, Filipine. Aproximativ trei până la cinci picături de probe de sânge integral au fost colectate și plasate în 80?UI/ml sticlă calcosodică microtuburi care au fost sodiumheparinized (Vitrex, Modulohm a/S, Vasekaer 6-8, DK 2730 Herlev, Danemarca)., Probele au fost centrifugate folosind o centrifugă Microtub (Vernitron Medical products, Inc., Carlsladt, New Jersey, SUA) pentru a izola componenta plasmatică a sângelui. Zece microlitri (10?) din probele izolate de plasmă de sânge au fost apoi pipetate în eprubete preparate și etichetate anterior conținând 1,5?mL de reactivi blank (apă distilată) și glucoză oxidază standard (Mega diagnostics, la, CA, USA 90012) care au fost incubate într-un incubator de baie de apă (Chicago surgical and electrical Co, Melrose Park, Illinois) pentru 5?minute la C., După ce probele de plasmă de sânge izolate au fost pipetate, tuburile respective au fost amestecate și incubate din nou timp de zece (10)?minute la parametrul C. plasma sanguină a fost analizată pentru concentrația de glucoză utilizând un fotometru Dialab DTN 410 (Boehringer Mannheim GmbH, Germania) cu absorbție setată la 500?nm.

aria de sub curba răspunsului la glucoză pentru fiecare aliment a fost calculată geometric ., GI de fiecare alimentare a fost exprimată ca % înseamnă glucoză răspuns la testul de alimente împărțite de către standard alimente luate de către același subiect și a fost determinată folosind următoarea formulă: unde IAUC este incremental zona de sub glucoză curba de răspuns.

2. 4. Analiza proximală

alimentele testate au fost analizate pentru carbohidrații disponibili total (Tac), cenușă, umiditate, grăsimi brute, proteine brute și fibre dietetice totale (TDF). TAC a fost determinată utilizând metoda Clegg Anthrone modificată . Conținutul de cenușă a fost determinat prin metoda de oxidare uscată la C (AOAC no. 923.03)., Conținutul de umiditate a fost determinat utilizând metoda presiunii și temperaturii reduse (AOAC no.934.01). Grăsimea brută și proteina brută au fost analizate utilizând metoda de extracție cu solvent a probelor fără umiditate (AOAC no.920.39 C) și, respectiv, metoda Kjeldahl (AOAC no. 920.87). În cele din urmă, conținutul total de fibre dietetice a fost determinat utilizând metoda gravimetrică enzimatică utilizând tamponul MES-TRIS (AOAC no.991.43).

2, 5. Analiza statistică

semnificația a fost calculată prin analiza varianței (ANOVA) folosind stata ver.6.0(Stata Corporation, Texas, SUA)., Reanaliza valorilor GI ale alimentelor testate a fost realizată prin analiza de regresie și metoda bootstrapped folosind stata ver.6.0(Stata Corporation, Texas, SUA). Reanaliza a fost efectuată pentru a reduce părtinirea potențială indusă de unele valori extreme din datele colectate.

3. Rezultatele

Tabelul 1 prezintă caracteristicile subiecților. Cei zece subiecți au fost de sex feminin în vârstă de 19-22 ani și au avut un IMC mediu de 19, 4 (SEM 0, 6)?kg / m la momentul inițial. Nu au existat modificări semnificative ale măsurătorilor antropometrice ale subiecților la momentul inițial și după testare.

concentrația medie a glicemiei a atins valoarea maximă la 30?,minute postprandiale după ingestia de crupe pure QPM și amestec de crupe QPM. Pe de altă parte, concentrația medie maximă a glicemiei a fost atinsă la 45 postprandiale după ingestia orezului măcinat. Aria incrementală calculată de sub nivelul curbei de răspuns la glucoză (IAUC) a variat semnificativ în alimentele testate () (vezi Tabelul 3). IAUC de orez fiert a fost mai mare cu 6, 46 decât cea a pâinii albe (control). Amestecul de orez fiert-QPM a obținut un IAUC mai mic decât controlul cu 44.89. Crupe QPM pure cu toate acestea, a dat cel mai mic IAUC în raport cu controlul de 46.38.,

În medie un indice glicemic pentru orez albit (119.89 (SEM 22.65)) a fost mai mare în timp ce faptul că a pur QPM crupe (80.29 (SEM 17.11)) a fost mai mic decât al alimentelor. Grâul mixt rice-QPM a avut GI mai mare (91.29 (SEM 33.61)) decât grâul QPM pur, dar valoarea GI a fost încă mai mică decât cea a alimentelor de control., Cu toate acestea, diferiți subiecți au prezentat un răspuns glicemic diferit la diferitele alimente testate, ceea ce a dus la erori standard ridicate. Pentru a aborda aceste erori standard ridicate ale răspunsului glicemic, au fost aplicate două metode statistice robuste alternative (analiza de regresie și bootstrap). deoarece glicemia inițială în rândul subiecților a variat de fiecare dată când consumă diferitele alimente testate, a fost făcută o analiză de regresie cu indicele glicemic ca variabilă dependentă., Glicemia inițială a fost considerată ca un regresor în plus față de variabilele fictive care reprezintă diferitele alimente testate (cu alimentele de control ca bază). De asemenea, a fost inclusă interacțiunea inițială a alimentelor testate cu glucoza din sânge. Modelul de regresie rezultat a fost semnificativ () cu un coeficient de determinare de 32%. Indicele glicemic mediu a fost calculat pe baza regresiei glicemiei inițiale, luând în considerare interacțiunea acesteia cu alimentele testate (vezi Tabelul 4).,

metoda de reeșantionare (bootstrap) a fost, de asemenea, aplicată pentru a analiza posibila părtinire introdusă în indicele glicemic mediu cauzat de câteva răspunsuri glicemice extreme. Pentru fiecare aliment testat, s-au făcut 500 de replici, s-a calculat părtinirea, iar indicele glicemic mediu a fost ajustat pentru părtinire., Estimările sunt rezumate în tabelul 4.

în timp ce GI medie estimată pentru diferitele alimente testate nu a variat semnificativ în diferite metode de estimare, estimările bootstrapped au generat cele mai mici erori standard. Folosind metoda bootstrap, GI valorile testului alimente (de inițializare) au fost 80.36 (SEM 14.24), 119.78 (SEM 18.81), și 93.17 (SEM 27.27) pentru pur QPM crupe, orez albit, și orez-QPM crupe de amestec, respectiv.

4., Discuții

Acest studiu a arătat că ingestia de pură QPM crupe dus la scăderea glicemiei ca răspuns la subiecții sănătoși, comparativ cu orez albit și orez, crupe de porumb amestec. Diferențe în compoziția chimică și proprietățile fizico-chimice de testare alimente pot fi contribuit la diferențele în răspunsul glucoză respectate. Grăsimile QPM au endosperme vitroase groase și sunt supuse unei uscări riguroase în conversia sâmburilor în grăsimi, ceea ce face dificilă gelatinizarea., Comparând timpul de gătire al alimentelor testate, se poate observa că grâul QPM pur și amestecul de grâu de orez-porumb au durat mai mult pentru a găti decât orezul măcinat. După cum s-a arătat anterior, orezul măcinat a avut un timp de gătire mai scurt și o expansiune mai mare a volumului în comparație cu orezul brun. Orezul măcinat s-a dovedit, de asemenea, că are un vârf și o consistență scăzută a vâscozității amilografului, ceea ce indică faptul că poate fi ușor hidratat și gelatinizat în timpul procesării alimentelor . analiza amiloză a alimentelor testate a arătat că grăsimile pure QPM și orezul măcinat au un conținut de amiloză comparabil—25,04 și 23.,95 pentru orez măcinat și, respectiv, crupe QPM. Aceasta susține studiul lui Panlasigui și colab. că alimentele cu amiloză similară pot prezenta în continuare rate diferite de digestibilitate a amidonului și răspuns la glucoza din sânge.deși grăsimile și proteinele pot scădea răspunsul la glucoză la un produs alimentar, cantitățile neglijabile ale acestor nutrienți prezenți în fiecare aliment testat investigat nu ar fi afectat puternic răspunsurile la glucoză observate. După cum arată un studiu anterior, aproximativ 23 de grame de grăsime sunt necesare pentru ca conținutul de grăsimi să afecteze în mod semnificativ răspunsul la glucoză la un produs alimentar ., Pe de altă parte, sunt necesare 20-30 grame de proteine pentru a afecta suficient răspunsurile glicemice . grăsimile pure QPM au cel mai mare conținut de fibre dietetice (6,0 grame/100,0 grame de grăsimi QPM) printre alimentele testate (vezi Tabelul 2). Este posibil ca fibrele dietetice să fi contribuit la răspunsul glicemic inferior în grăsimile pure QPM. Așa cum s-a investigat anterior, variația conținutului de fibre al alimentelor poate determina fluctuații ale absorbției carbohidraților alimentari și, prin urmare, poate afecta IG ., Fibrele dietetice, în funcție de tipul lor, acționează fie ca o barieră fizică, fie măresc vâscozitatea amestecului în tractul digestiv, astfel încât digestia și absorbția sunt încetinite . Având în vedere că majoritatea alimentelor conțin mai multe fibre insolubile, fibrele insolubile au fost corelate mai puternic cu GI decât conținutul de fibre solubile . Grăsimile pure QPM au un conținut mai mare de fibre insolubile decât fibrele solubile .

GI amestecului rice-QPM a fost comparat cu valoarea sa teoretică GI calculată folosind valorile GI ale crupe pure QPM și orez măcinat., Teoretic GI valoarea de orez-QPM crupe de amestec este 95.94 similare GI valoarea (93.17) obținute în testarea in vivo, sprijinirea postulatul că GI de mese mixt poate fi calculată prin determinarea cantității totale de carbohidrați contribuit de fiecare componentă și corespunzătoare GI valori .

În concluzie, pur QPM crupe de porumb au un răspuns glicemic mai mic în comparație cu orez albit și orez, crupe de porumb amestec, care pot fi legate, în parte, diferențele în fibre alimentare compoziția și caracteristicile fizico-chimice., Pure QPM corn grits may, therefore, be a more health beneficial food for diabetic and hyperlipidemic individuals.

NonStandard Abbreviations

Aprecieri

autorii doresc să mulțumească Departamentul de Agricultura—Biroul de Cercetări Agricole pentru sprijinul financiar și Benelyn D. Dumelod de Colegiul de Acasă științe Economice, Universitatea din Filipine, Diliman, Quezon City, Filipine și Felicito M. Rodriguez de la Institutul de Reproducere a Plantelor, Facultatea de Agricultură, Universitatea din Filipine, Los Banos, Laguna, Filipine pentru asistență tehnică în proxim analize și amiloză analize de testare alimente, respectiv., Autorii, de asemenea, doresc să mulțumesc Marietta H. Manila, Gemma A. F. Bolanos, Zenaida F. Cuachin, și Melissa C. de Isus de Labortory Secțiune, Universitatea de Servicii de Sănătate, Universitatea din Filipine, Diliman, Quezon City, Filipine pentru asistența lor în analiza de probe de sânge, și Victoria L. Alcantara, Karla V. Cruz, Sarah M. Daroy, Isabelle M. Daroy, Darlene P. Jumawan, Giselle Y. Esguerra, Grace M. Eugenio, Maybelle P. Inmenzo, Joanna C. Mosatalla, și Julia M., Lara De la Colegiul de Economie acasă, Universitatea din Filipine, Diliman, Quezon City, Filipine pentru participarea lor la studiu. L. N. Panlasigui a conceptualizat studiul, iar restul a participat la revizuirea designului studiului. L. N. Panlasigui, C. L. Bayaga, și K. L. Cochon efectuat studiile. E. B. Barrios a efectuat analize statistice. Toți autorii au participat la elaborarea lucrării. Toți autorii au citit și aprobat lucrarea finală. Acest proiect a fost finanțat de Biroul de Cercetări Agricole, Departamentul Agriculturii, Filipine., Autorul corespondent a fost liderul proiectului, în timp ce restul au fost membri ai echipei de cercetare. Agenția de finanțare a dat permisiunea de a trimite această lucrare la o publicație pertinentă jurnal. Nicio agenție privată nu a acordat ajutor financiar pentru finalizarea acestui studiu.