glykemiskt svar på Kvalitetsproteinmajs Grits

Abstrakt

bakgrund. Kolhydrater har olika hastigheter av matsmältning och absorption som inducerar olika hormonella och metaboliska svar i kroppen. Med tanke på det stora antalet kolhydratkällor i Filippinerna kan fastställandet av det glykemiska indexet (GI) för lokala livsmedel visa sig vara fördelaktigt för att främja hälsan och minska risken för diabetes i landet. Sätt. GI av Kvalitetsproteinmajs (QPM) grits, slipat ris och blandningen av dessa två matvaror bestämdes i tio kvinnliga ämnen., Med hjälp av en randomiserad crossover-design gavs kontrollbrödet och tre testmat vid separata tillfällen efter en snabb natt. Blodprover samlades genom finger prick vid tidsintervaller av 0, 15, 30, 45, 60, 90, och 120 min och analyseras för glukoskoncentrationer. Resultat. Det beräknade inkrementella området under glukosreaktionskurvan (iauc) varierar signifikant mellan testmat () med de rena QPM-gritsna som ger den lägsta IAUC i förhållande till kontrollen med 46.38. De resulterande GI-värdena för testmatarna (bootstrapped) var 80,36 (SEM 14.24), 119,78 (SEM 18.81) och 93.17 (sem 27.,27) för rena QPM grits, slipat ris och ris-QPM grits blandning, respektive. Slutsats. Ren QPM majs gryn har en lägre glykemisk respons jämfört med slipat ris och ris-majs gryn blandning, som delvis kan relateras till skillnader i deras kostfibersammansättning och fysikalisk-kemiska egenskaper. Ren QPM corn grits kan vara en mer hälsofrämjande mat för diabetiska och hyperlipidemiska individer.

1. Inledning

kolhydrater är den viktigaste energikällan för människokroppen., Hastigheten för matsmältning och absorption av kolhydrater varierar emellertid med de kemiska komponenterna i livsmedelskällan, bearbetnings-och lagringsförhållandena som den utsattes för och de andra livsmedel som konsumeras i samband med den kolhydratrika maten. Som tidigare visats, även genom en konstant mängd tillgängliga kolhydrater, kan signifikanta variationer fortfarande observeras i glukossvaret på olika kolhydratmat . Således har det glykemiska indexet (gi) utvecklats för att klassificera kolhydratmat baserat på graden av kolhydratabsorption.,

kolhydrater som uppvisar lågt glukossvar efter intag har visat sig vara fördelaktiga vid hantering av diabetes och hypelipidemi . Med tanke på överflöd av kolhydratrika livsmedel i Filippinerna kan kunskap om GI visa sig vara till nytta för förebyggande och hantering av vanliga metaboliska sjukdomar, såsom diabetes, i landet. Men endast ett fåtal lokala studier har genomförts för att bestämma GI av lokala livsmedel.

majs anses vara en sekundär stapelvara till ris i Filippinerna., Enligt National Nutrition Survey utförd av FNRI-DOST förra 2003 konsumerar majsätande regioner i landet vanligtvis denna spannmål i form av grits som produceras genom malning av vit majs som liknar ris. Både ris och majs är rika på kolhydrater, även om deras funktionella och fysikalisk-kemiska egenskaper skiljer sig åt. Preferensen mot konsumtion av ris härrör från olika kulturella, ekonomiska och näringsmässiga faktorer—varav en är den sämre proteinkvaliteten hos vanliga majssorter jämfört med ris., Utvecklingen av Kvalitetsproteinmajs (QPM), en högras flintmajs som innehåller aminosyrorna, lysin och tryptofan, förändrar denna ”otillräcklighet” av majs. Utjämningen i proteinkomponenterna i ris och majs kan bara vara lösningen på sökandet efter ett bättre alternativ till import med tanke på begränsningen i landets risförsörjning. Att undersöka möjliga fördelar med att konsumera QPM-majs kan ge det nödvändiga trycket för att främja konsumtionen och produktionen av denna inhemska matgrödor.

2. Material och metoder

2.1., Ämnen

tio tydligen friska kvinnliga ämnen från College of Home Economics, University of the Philippines, Diliman, Quezon City, Filippinerna valdes utifrån följande kriterier: ålder 18-30 år, inget intag av metaboliska droger och icke-rökare. Potentiella deltagare kontaktades antingen via mobiltelefon eller kontaktades personligen. Varje individ fick en Ämnesbroschyr, som räknar upp forskningsmålet, förfarandena, schemat och andra detaljer i studien., En forskningspersonal förklarade också denna information innan varje potentiellt ämne ombads för sina kommentarer och farhågor om studien. Varje potentiellt ämne intervjuades också för bedömning av fysisk aktivitet och blev ombedd att fylla i en tre dagars återkallelse av matintag. Ämnen med normalt matintag och fysisk aktivitet inkluderades i studien. Ämnena undertecknade frivilliga samtycke formulär som godkänts av Department of Ethics Review Committee av University of Santo Thomas, Manila, Filippinerna.

2.2., Testa Livsmedel

QPM majsgryn prover erhölls från Institutet för växtförädling (UPP College of Agriculture, Los Baños, Filippinerna). Majs som användes skördades efter 65 till 70 dagar innan den dehuskades och sedan soltorkades i 2 till 3 dagar. Efter torkning av majsproverna avlägsnades de torkade majskärnorna mekaniskt från cob och torkades sedan i ytterligare en till två dagar för att säkerställa att fukthalten var mindre än 12 procent för att hämma svamptillväxt och aflatoxinförorening., Torkade majskärnor maldes med hjälp av en standard fräsmaskin så att resulterande totala mängden partiklar skulle uppgå till 30% av den totala vikten av majskärnor bearbetas.

Risprover av PSB RC72H (mestizo1 rice) sort erhölls från Philippine Rice Research Institute (Nueva Ecija, Filippinerna). Efter åldring i 123 dagar skördades prover och avhullades sedan med en mekanisk dehusker. Därefter maldes det i en enpasskvarn för att producera det vita riset.,

tjugofem gram tillgängliga kolhydratdelar av rena QPM grits, slipat ris och QPM gritsblandning användes vid in vivo-testning. Dessa framställdes genom kokning hundra femtio gram råprover i vatten. För de rena QPM gritsna blötlades provet i 60?minuter i 325 gram vatten och kokas sedan i vattnet som används för blötläggning för totalt 35?minuter på en la Germania elspis på medium inställning för 12?minuter, sedan på låg inställning för 13?minuter, och slutligen på sjuda inställning för 10?minut. Utbytet på 359 gram delades in i 117.,4 gram rena QPM grits portioner. Å andra sidan kokades slipat ris i 240 gram vatten för totalt 25?minuter på en la Germania elspis på medium inställning för 5?minuter, sedan på låg inställning för 10?minuter, och slutligen på sjuda inställning för 10?minut. 350 gram avkastningen delades in i 119,7 gram malda ris portioner. Slutligen blötlades blandningen av 87 gram QPM majsgrits och 58 gram slipad rissort för 30?minuter med 325 gram vatten och kokades sedan i vattnet som används för blötläggning för totalt 35?,minuter på en la Germania elspis på medium inställning för 11?minuter, låg inställning för 14?minuter, och på sjuda inställning för 10?minut. Utbytet 373 gram delades in i 85,9 gram delar av blandningen. Den elspis som användes förvärmdes på hög inställning för 2?minuter innan du lagar båda testmatarna.

det vita brödet, som användes som standard för glykemisk indextestning, bereddes baserat på formuleringen av Panlasigui och Thompson som består av allsidigt vitt mjöl (250 gram blekt, berikat, Pilsbury brand, Pilsbury Co.,, Filippinerna), ljummet vatten (150?mL), raffinerat vitsocker (7 gram), jodiserat salt (1,25 gram) och aktiv torrjäst (8 gram). Brödet bakades med en standardmetod för blandning och sedan knådning, jäsning(30?minuter vid C för den första jäsningen av degen och 1 timme och 340?minuter vid rumstemperatur för den andra jäsningen av degen), och slutligen baka vid c för 20?minut. Kokt bröd är uppdelat i 50 gram portioner.

2.3., Protokoll

varje ämne instruerades att fasta i 10-12 timmar och avstå från all ansträngande fysisk aktivitet en dag före in vivo-testningen. Under testet korrekt fick ämnena en 10-15?minuter vila efter ankomsten innan de fasta blodproverna erhölls. Det matprov som tilldelades för den givna dagen togs inom en 15-minuters period och ämnets exakta ättid registrerades. Varje måltid tillfälle åtföljdes av 220-250?mL vatten som görs konstant för varje ämne under hela utfodringssessionerna.,

blodprover för fingerstick erhölls genom lätt tryck vid fingerspetsen och punkterade sedan huden med en autolancet (MediSense, Abbott Laboratories, Illinois, USA) med tidsintervall på 0 (FBG), 15, 30, 45, 60, 90, och 120?protokoll genom hjälp av en registrerad medicinsk tekniker från UP Health Service i Diliman, Quezon City, Filippinerna. Cirka tre till fem droppar helblodprover samlades in och placerades i 80?IU/ml) soda lime glas mikrorör som var sodiumheparinized (Vitrex, Modulohm A/S, Vasekaer 6-8, DK-2730 Herlev, Danmark)., Proverna centrifugerades med hjälp av en Microtube centrifug (Vernitron Medical products, Inc., Carlsladt, New Jersey, USA) för att isolera blodplasmakomponenten. Tio mikroliter (10?) av isolerade blodplasmaprover pipettades sedan i tidigare beredda och märkta provrör innehållande 1,5?mL blank (destillerat vatten) och standard glukos oxidas (Mega diagnostik, LA, CA, USA 90012) reagenser som inkuberades i ett vattenbad inkubator (Chicago kirurgiska och elektriska Co, Melrose Park, Illinois) för 5?minuter vid C., Efter att de isolerade blodplasmaproverna pipettades, blandades respektive rör och inkuberades igen för tio (10)?minuter vid C. blodplasma parameter analyserades för dess glukoskoncentration med hjälp av en Dialab DTN 410 fotometer (Boehringer Mannheim GmbH, Tyskland) med absorbansuppsättning på 500?nm.

området under glukosresponskurvan för varje livsmedel beräknades geometriskt ., GI för varje livsmedel uttrycktes som % Genomsnittlig glukossvar på testmat dividerat med standardmat som tagits av samma ämne och bestämdes med följande formel: där IAUC är det inkrementella området under glukosresponskurvan.

2, 4. Proximate Analysis

testmatarna analyserades för totala tillgängliga kolhydrater (Tac), aska, fukt, råfett, råprotein och total kostfiber (TDF). TAC bestämdes med den modifierade Clegg Anthrone-metoden . Askhalten bestämdes genom torr oxidationsmetod vid C (AOAC nr 923.03)., Fukthalten bestämdes med hjälp av den reducerade tryck – och temperaturmetoden (AOAC nr 934.01). Råfett och råprotein analyserades genom användning av lösningsmedelsextraktionen av fuktfria provmetod (AOAC nr 920.39 C) respektive Kjeldahlmetod (AOAC nr 920.87). Slutligen bestämdes den totala kostfiberhalten med hjälp av den enzymatiska gravimetriska metoden med mes-TRIS buffert (AOAC nr 991.43).

2, 5. Statistisk analys

betydelsen beräknades genom analys av varians (ANOVA) med Stata ver.6.0 (Stata Corporation, Texas, USA)., Reanalys av GI-värdena för testmat gjordes genom regressionsanalys och bootstrapped metod med Stata ver.6.0 (Stata Corporation, Texas, USA). Reanalys utfördes för att minska den potentiella bias inducerad av vissa extrema värden i de insamlade uppgifterna.

3. Resultat

tabell 1 visar ämnenas egenskaper. De tio ämnena var kvinnor i åldern 19-22 år och hade ett genomsnittligt BMI på 19,4 (SEM 0.6)?kg / m vid baslinjen. Det fanns inga signifikanta förändringar i försökspersonernas antropometriska mätningar vid baslinjen och efter testet.

Genomsnittlig blodglukoskoncentration nådde en topp på 30?,minuter postprandial efter intag av de rena QPM gritsna och QPM grits-blandningen. Å andra sidan uppnåddes maximal genomsnittlig blodglukoskoncentration vid 45 postprandial efter intag av slipat ris. Det beräknade inkrementella området under nivån för glukosrespons (iauc) varierade signifikant mellan testmat () (se Tabell 3). IAUC av kokt ris var högre med 6,46 än för vitt bröd (kontroll). Kokt ris-QPM blandning gav lägre IAUC än kontrollen av 44.89. De rena QPM grits dock gav den lägsta IAUC i förhållande till kontrollen av 46.38.,

det genomsnittliga glykemiska indexet för slipat ris (119.89 (SEM 22.65)) var högre medan det för de rena QPM-gritsna (80,29 (SEM 17.11)) var lägre än kontrollmaten. Det blandade riset – QPM-gritsna hade högre GI (91.29 (SEM 33.61)) än de rena QPM-gritsna, men dess GI-värde var fortfarande lägre än kontrollmatens., De olika försökspersonerna uppvisade dock varierande glykemisk respons på de olika testmatarna, vilket resulterade i höga standardfel. För att åtgärda dessa höga standardfel i det glykemiska svaret användes två alternativa robusta statistiska metoder (regressionsanalys och bootstrap).

eftersom den initiala blodglukosen bland försökspersonerna varierade varje gång de konsumerar de olika testmatarna gjordes en regressionsanalys med glykemiskt index som den beroende variabeln., Den initiala blodglukosen betraktades som en regressor utöver de dummyvariabler som redovisade de olika testmatarna (med kontrollmaten som baslinje). Testmat-initial blodglukosinteraktion inkluderades också. Den resulterande regressionsmodellen var signifikant () med en bestämningskoefficient på 32%. Det genomsnittliga glykemiska indexet beräknades utifrån regressionen av den initiala blodglukosen med hänsyn till dess interaktion med testmatarna (se Tabell 4).,

Resampling method (bootstrap) applicerades också för att analysera den möjliga bias som infördes i det genomsnittliga glykemiska indexet som orsakades av några extrema glykemiska svar. För varje testmat gjordes 500 replikationer, bias beräknades och det genomsnittliga glykemiska indexet justerades för bias., Uppskattningarna sammanfattas i Tabell 4.

medan det uppskattade genomsnittliga GI-värdet för de olika testmatarna inte varierade signifikant mellan olika uppskattningsmetoder gav de uppstartade uppskattningarna De lägsta standardfelen. Med hjälp av bootstrap-metoden var GI-värdena för testmatarna (bootstrapped) 80.36 (sem 14.24), 119.78 (SEM 18.81) och 93.17 (SEM 27.27) för rena QPM-grits, slipat ris och ris-QPM-gritsblandning.

4., Diskussion

denna studie visade att intag av rena QPM-grits resulterade i lägre blodsockersvar hos friska försökspersoner jämfört med slipat ris och ris-majsblandningen. Skillnader i testmatens kemiska sammansättning och fysikalisk-kemiska egenskaper kan ha bidragit till skillnaderna i det observerade glukossvaret. QPM grits har tjocka glasartade endospermer och genomgår noggrann torkning vid omvandling av kärnor till grits som gör det svårt att gelatinera., Jämföra tillagningstiden för testmat, kan man se att rena QPM grits och ris-majs grits blandningen tog längre tid att laga mat än slipat ris. Som tidigare visats hade slipat ris en kortare tillagningstid och högre volymexpansion jämfört med brunt ris. Slipat ris har också visat sig ha låg amylografviskositet topp och konsistens, en indikation på att det lätt kan hydratiseras och gelatineras under livsmedelsförädling .

Amylosanalys av testmatarna visade att rena QPM grits och slipat ris har jämförbara amylosinnehåll-25.04 och 23.,95 för slipat ris respektive QPM grits. Detta stöder studien av Panlasigui et al. att livsmedel med liknande amylos fortfarande kan uppvisa varierande grad av stärkelse smältbarhet och blodglukossvar.

även om fetter och proteiner kan sänka glukossvaret på ett livsmedel, skulle de försumbara mängderna av dessa näringsämnen som finns i varje testmat som undersökts inte ha påverkat de observerade glukossvar. Som framgår av en tidigare studie behövs cirka 23 gram fett för fetthalt för att väsentligt påverka glukosresponset på ett livsmedel., Å andra sidan behövs 20-30 gram protein för att i tillräcklig utsträckning påverka det glykemiska svaret .

Pure QPM grits har den högsta kostfiberhalten (6.0 gram/100.0 gram QPM grits) bland testmatarna (se Tabell 2). Kostfiber kan ha bidragit till det lägre glykemiska svaret i de rena QPM-gritsna. Som tidigare undersökts kan varierande fiberinnehåll i livsmedel orsaka fluktuationer i absorptionen av dietkolhydrat och påverkar därför GI ., Kostfiber, beroende på dess typ, verkar antingen som en fysisk barriär eller ökar viskositeten hos blandningen i matsmältningsorganet så att matsmältningen och absorptionen saktas ner . Eftersom de flesta livsmedel innehåller mer olösliga fibrer, var olösliga fibrer mer relaterade till GI än lösliga fiberhalten . Ren QPM grits har högre olösligt fiberinnehåll än löslig fiber .

ris-QPM-blandningens GI jämfördes med dess teoretiska GI-värde beräknat med hjälp av GI-värdena för de rena QPM-gritsna och slipat ris., Det teoretiska GI-värdet för risblandningen QPM grits är 95.94 som liknar GI-värdet (93.17) som erhållits i in vivo-testningen, vilket stöder det postulat som GI för blandade måltider kan beräknas genom att bestämma mängden totala kolhydrater som bidrar med varje livsmedelskomponent och dess motsvarande GI-värden .

Sammanfattningsvis har rena majsgryn med QPM ett lägre glykemiskt svar jämfört med slipat ris och blandningen av risgryn, som delvis kan relateras till skillnader i kostfibersammansättning och fysikalisk-kemiska egenskaper., Pure QPM corn grits may, therefore, be a more health beneficial food for diabetic and hyperlipidemic individuals.

NonStandard Abbreviations

QPM:	Quality protein maize
GI:	Glycaemic index
IAUC:	Incremental area under the glucose response curve
TDF:	Total dietary fibre
TAC:	Total available carbohydrates.,

Tack

Det författarna vill tacka Institutionen för Jordbruk—Bureau of Agricultural Research för sitt finansiella stöd och Benelyn D. Dumelod College of Home Economics, University of the Philippines, Diliman, Quezon City, Filippinerna och Felicito M. Rodriguez av Institutet för växtförädling, College of Agriculture, University of the Philippines, Los Baños, Laguna, Filippinerna för att det är tekniskt bistånd i den omedelbara analyser och amylos, utan analyser av testet livsmedel, respektive., Författarna vill också tacka Marietta H. Manila, Gemma A. F. Bolaños, Zenaida F. Cuachin, och Melissa C. de Jesus av Labortory Avsnitt, University Health Service, University of the Philippines, Diliman, Quezon City, Filippinerna för deras stöd i analys av blodprov, och 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, och Julia M., Lara av College of Home Economics, University of the Philippines, Diliman, Quezon City, Filippinerna för deras deltagande i studien. L. N. Panlasigui conceptualized studien och resten deltog i översynen av studiedesignen. L. N. Panlasigui, C. L. Bayaga, och K. L. Cochon utfört studier. E. B. Barrios utförde de statistiska analyserna. Alla författare deltog i utarbetandet av papperet. Alla författare läste och godkände slutdokumentet. Detta projekt finansierades av Bureau of Agricultural Research, Department of Agriculture, Filippinerna., Motsvarande författare var projektledare medan resten var medlemmar i forskargruppen. Finansieringsverket gav tillstånd att lämna in detta dokument till en relevant tidskriftspublikation. Inget privat organ gav ekonomiskt stöd vid slutförandet av denna studie.