Louise Weiwei Lu

1 Școală de sport și recreere, Facultatea de Științe ale Sănătății și Mediului, Universitatea de Tehnologie Auckland, Auckland 1010, Noua Zeelandă; [email protected]

efectul

2 Unitatea de nutriție umană (HNU), Școala de Științe Biologice, Universitatea din Auckland, Auckland 1010, Noua Zeelandă

Bernard Venn

3 Departamentul de nutriție umană, Universitatea din Otago, Dunedin 9016, Noua Zeelandă; [email protected]

Iun Lu

4 Școala de Științe și Școala de Studii Interprofesionale în Sănătate, Facultatea de Științe ale Sănătății și Mediului, Universitatea de Tehnologie Auckland, Auckland 1010, Noua Zeelandă; [email protected]

John Monroe

Elaine Rush

1 Școală de sport și recreere, Facultatea de Științe ale Sănătății și Mediului, Universitatea de Tehnologie Auckland, Auckland 1010, Noua Zeelandă; [email protected]

Abstract

Fundal: La nivel global, orezul rafinat fierbinte fierbinte este consumat în cantități mari și este un factor important pentru încărcarea glicemică a dietei. Acest studiu a urmărit să compare potența glicemică a orezului fierte păstrat la cald și la rece cu orezul alb cu cereale medii disponibil pe scară largă. Metodă: Douăzeci și opt de voluntari sănătoși au participat la un experiment cu trei tratamente în care glicemia postprandială a fost măsurată peste 120 de minute după consumul a 140 g de orez. Cele trei probe de orez au fost orez alb proaspăt gătit cu cereale medii, orez fierte proaspăt gătit și orez fiert depozitat peste noapte la 4 ° C. Tot orezul a fost servit cald la 65 ° C. Timpul de mestecat a fost înregistrat. Rezultate: suprafața incrementală sub curba (iAUC) a orezului martor, orezul alb cu bob mediu, proaspăt gătit, a fost cel mai mare: 1,7 ori mai mare (1,2, 2,6) decât orezul fierbut reîncălzit (p Cuvinte cheie: orez fiert, orez alb cu bob mediu, depozitat la rece, reîncălzire, concentrație de glucoză din sânge timp de mestecat, sațietate, gust

1. Introducere

La nivel global, consumul de orez, care furnizează în prezent majoritatea consumului zilnic de energie și carbohidrați pentru cel puțin jumătate din populația lumii [1], a crescut. De la consultarea comună a experților FAO/OMS privind carbohidrații în nutriția umană în aprilie 1997 [2], a existat o înțelegere crescută a diverselor roluri fiziologice pe care le au carbohidrații în ceea ce privește rata și amploarea digestiei în intestin și relația dintre carbohidrații dietetici și diverse boli netransmisibile, inclusiv hiperglicemie, rezistență la insulină, obezitate, sindrom metabolic și diabet de tip 2 [3].

Calitatea metabolică a surselor de carbohidrați, cum ar fi orezul, poate fi determinată direct de efectul asupra biomarkerilor metabolismului carbohidraților, cum ar fi răspunsul glicemic (adică concentrația de glucoză din sânge postprandială). Determinanții cheie ai răspunsului postprandial al glicemiei sunt cantitatea, rata și amploarea digestiei carbohidraților [4], răspunsul secretor de insulină [5] și golirea gastrică [6,7]. Gradul de digestie și, prin urmare, răspunsul glicemic, sunt determinate de mărimea particulelor alimentelor, metoda de gătit, mărimea gurii, gradul de mestecare și digestie care are loc în gură și proprietățile fizice și chimice. de amidon [8.9].

O măsură a unei mese de orez fierte mai sănătoase ar fi o reducere a încărcăturii glicemice (GL, adică, eliberare susținută mai lentă și mai mică de glucoză) prin furnizarea unei proporții mai mici de amidon rapid digerabil (RDS, amidon care poate fi digerat în 20 de minute după ingestie). Aceasta înseamnă proporții mai mari de amidon lent digerabil (SDS, amidon care poate fi digerat între 20 și 180 de minute după ingestie) și amidon rezistent (RS, amidon care poate rezista digestiei până la 180 de minute după ingestie).

Răcirea orezului gătit la temperaturi scăzute prin refrigerare transformă amidonul de orez gelatinizat dintr-o stare amorfă într-o stare mai ordonată (adică stare cristalină) care persistă la reîncălzire. Această formă de amidon cristalizat poate rezista degradării enzimatice în intestinul subțire timp de până la trei ore [10] și poate reduce în mod spontan concentrația de amidon digestibil în orezul gătit [11]. Studiile anterioare de digestie in vitro au arătat, de asemenea, că orezul cald proaspăt gătit a fost digerat mai rapid decât orezul păstrat la rece și reîncălzit, iar orezul fierte tocat reîncălzit a fost mai rezistent la digestie [12]. Trei studii anterioare, realizate de Wolever [13], Larsen [14] și Chitra [15], au investigat produsele obținute comercial din orez parboilat (procesate prin procesul de fierbere modernizat) și au găsit un răspuns glicemic mai redus în probele de orez parboil proaspăt preparate non-fierte, dar sațietatea nu a fost măsurată în aceste studii. Mai mult, nu a fost investigat răspunsul glicemic al orezului fiert fierte după depozitarea la rece și procesul de reîncălzire.

Boabele de orez sunt consumate ca un întreg, prin urmare, reducerea dimensiunii particulelor depinde doar de obiceiul de masticare (adică, timpul și stilul de mestecat). Obiceiurile de masticare variază foarte mult în rândul indivizilor, dar prezintă modele relativ consistente în cadrul unui individ atunci când un singur aliment a fost testat [16]. Experimentele anterioare in vitro [12] și un studiu in vivo [16] au raportat că scăderea dimensiunii particulelor expune mai multă suprafață enzimelor digestive, rezultând o creștere a ratei de digestie. Efectul masticării obișnuite și gradul de reducere a dimensiunii particulelor asupra răspunsurilor la glucoză ale unui singur aliment a fost investigat în studii anterioare [16,17,18]. Gradul de reducere a dimensiunii particulelor și impactul acesteia asupra răspunsului la glucoză la soiurile de orez nu au fost studiate anterior.

S-a emis ipoteza că gătitul urmat de depozitarea la rece la 4 ° C timp de 24 de ore și reîncălzirea ulterioară la 65 ° C timp de 15 minute, în conformitate cu practica sigură [19], ar avea ca rezultat orezul fiart inducând un răspuns glicemic semnificativ mai mic decât ambele proaspăt orez alb preparat cu bob mediu și orez fiert. O ipoteză secundară a fost că procesul de depozitare la rece și reîncălzire ar crește semnificativ timpul de mestecat, ar reduce dimensiunea particulelor mestecate și ar crește răspunsul glicemic. Mai mult, consumul de orez fierte reîncălzit ar spori sățietatea și ar reduce gustul.

2. Materiale și metode

2.1. Design de studiu

Douăzeci și opt de subiecți sănătoși au participat la un studiu încrucișat randomizat pentru a comanda cele trei tratamente în trei zile diferite. Cele trei tratamente au fost orezul alb cu bob mediu proaspăt gătit (Control, Oryza sativa japonica, Australia a importat orez alb brut cu bob mediu (SunRice ®, Leeton, Australia)), orez proaspăt gătit (Test Rice 1, Oryza sativa indica, produs și importat din Thailanda (RealRice ®, importat Thailanda)) și orez fierte reîncălzit (Test Rice 2, Oryza sativa indica, produs și importat din Thailanda (RealRice ®, importat Thailanda)). Rezultatul principal a fost traiectoria concentrației glicemiei postprandiale. Rezultatele secundare au fost timpul de mestecat, distribuția mărimii particulelor mestecate, răspunsurile la sațietate și gust. Proiectarea experimentului primar s-a bazat pe metodologia indicelui glicemic (IG), dar a folosit o porție de o cană de orez [20] pentru a reflecta cantitatea de orez consumată de obicei, mai degrabă decât o doză standard de carbohidrați.

Mărimea necesară a eșantionului a fost estimată pe baza revizuirii efectuate de Venn și Green [21] și a datelor GI orez din baza de date GI Universitatea Sydney. Pentru a detecta o reducere cu 20% a suprafeței incrementale a glicemiei postprandiale sub curbă (iAUC) între diferențele dintre probele de orez și setarea erorii α la 0,05 și eroarea β la 0,90, s-a estimat că 25 de participanți au fost necesari dacă fiecare probă de orez a fost testat o dată. În mod similar, pe baza mai multor investigații anterioare de sațietate care utilizează scale analogice vizuale (VAS) [22], sa determinat că pentru a obține o diferență practic semnificativă de sațietate de 20% cu o putere de 80%, ar fi nevoie de un eșantion de 13 participanți.

2.2. Participanți

Acest studiu a fost realizat în conformitate cu liniile directoare ale comitetelor de etică umană ale Universității din Otago și Universității de Tehnologie din Auckland (AUT). Ambele comitete de etică ale universității au aprobat toate procedurile care implică participanți umani. Aprobarea etică pentru studiu a fost obținută de la Comitetul de Etică al Universității din Otago (12/333) și Comitetul de Etică al AUT (EA13/05).

2.3. Tratamente cu orez

Trei pungi de 1 kg de alb cu bob mediu și două pungi de 2 kg cu orez parboil cu bob lung au fost achiziționate din supermarketurile Noua Zeelandă Dunedin. Ambele produse din orez proveneau din același lot pentru a evita variațiile între loturi. Orezul a fost gătit urmând instrucțiunile furnizate de producătorii de orez pentru a reproduce cel mai bine procedura obișnuită de gătit. Raportul orez-apă a fost de 3: 4,5 pentru orezul alb cu bob mediu, folosind cupe de măsurare standard (Farberware ® Classic Measuring Cup, 1 cană = 200 g orez sau 250 ml apă de la robinet) și 3: 7 pentru orezul fiert. Probele de orez au fost gătite până la gelatinizare completă într-un aragaz automat pentru orez (Tefal® R07, Rumilly, Franța) la temperatura camerei. Orezul proaspăt gătit cu bob mediu (Control) și orezul fierte proaspăt gătit (Test Rice 1) au fost verificate pentru temperatura (în jur de 65 ° C) și apoi servite participanților în boluri preîncălzite în decurs de 10 minute de la preparare.

Pentru orezul fierte păstrat la rece și reîncălzit (Test Rice 2), proba de orez a fost gătită mai întâi până la gelatinizare completă ca la Test Rice 1. Aproximativ 140 g de orez alb fierte proaspăt fierte, cu boabe lungi, au fost cântărite folosind cântare electronice (Sartorius ®, CP4202S, Goettingen, Germania) și plasat într-un vas de mică adâncime (4 cm adâncime, pre-răcit la 4 ° C în frigider) pentru a asigura o răcire instantanee. Folia de plastic a fost înfășurată în jurul vasului pentru a preveni pierderea umezelii. Bolurile de orez sigilate au fost plasate în frigider pentru răcire rapidă la 4 ° C și pentru depozitare 24 de ore. Temperatura orezului răcit a fost verificată de trei ori: la trei ore, șase ore și douăzeci și patru de ore după refrigerare, folosind un termometru curat șters. Înainte de consum, bolurile au fost scoase din frigider și reîncălzite într-un cuptor cu microunde cu convecție (Sharp ®, R99, Osaka, Japonia) la 1000 W putere până când temperatura după agitare a ajuns la 65 ° C.

2.4. Vizite de studiu

Participanților li s-a alocat în mod aleatoriu un eșantion de orez de orez de control, orez de test 1 sau orez de test 2 într-un design încrucișat repetat randomizat. Randomizarea a fost determinată folosind un generator de numere aleatorii. Fiecare probă de orez a fost consumată în zile separate, cu o săptămână în afară de ziua de studiu anterioară, pentru a minimiza orice posibil efect de comandă [24]. În fiecare zi, participanții au raportat la 6 dimineața, după un post de 10 ore peste noapte, la Laboratorul Indicelui Glicemic, Science Building One, Universitatea din Otago, Dunedin, Noua Zeelandă. Participanții au fost sfătuiți să-și continue activitățile zilnice obișnuite, fără a se angaja în exerciții energice sau a consuma alimente cu conținut ridicat de grăsimi, zahăr ridicat sau alcool în timpul perioadei de studiu.

În fiecare vizită de studiu, participanții au finalizat o serie de trei teste separate pe un singur produs din orez: testul răspunsurilor la glucoză din sânge, saturația și gustul VAS și testul de mestecat. Glicemia din jeun a fost măsurată de două ori. Participanții au consumat apoi proba de orez (140 g) și un pahar de apă în decurs de 15 minute după măsurarea glicemiei la jeun. Participanții au fost rugați să consume probele de orez la viteza lor normală de mestecat. Concentrațiile glicemiei postprandiale au fost măsurate la 0, 15, 30, 45, 60, 90 și 120 min (analizoare HemoCue; HemoCue ® Hb 201 System, Aktiebolaget Leo, Helsingborg, Suedia). Analizoarele au fost calibrate folosind o cuvă de calibrare potrivită instrumentului și verificate pentru acuratețe și fiabilitate folosind trei concentrații de soluții de control (2,0 mmol/L, 4,5 mmol/L și 8,0 mmol/L) furnizate de producătorul HemoCue.

Sațietatea a fost înregistrată de participanți la 0 (înainte de consumul de orez), 30, 60, 90 și 120 min folosind o versiune modificată a unui VAS validat. Participanților li s-au oferit opt ​​întrebări de sațietate („Cât de foame te simți?”, „Cât de mulțumit te simți?”. „Cât de plin te simți?”, „Cât crezi că poți mânca?”, „Ați vrea îți place să mănânci ceva dulce? ”,„ Ți-ar plăcea să mănânci ceva sărat? ”,„ Ți-ar plăcea să mănânci ceva sărat? ”,„ Ți-ar plăcea să mănânci ceva gras? ”). Participanții au fost rugați să evalueze cinci întrebări de gust pe aspectul vizual, miros, gust, gust și gust general în termen de 5 minute imediat după consumul de orez. Pentru fiecare întrebare, participanții au fost rugați să-și marcheze răspunsul relativ pe linia de scor analogic vizual nemarcată (10 cm lungime). După completarea fiecărui chestionar, acesta a fost întors cu fața în jos pe birou pentru a împiedica participanții să revizuiască rezultatele anterioare. Scorul VAS a fost analizat prin măsurarea lungimii în cm (± 0,1 cm) de la capătul stâng al scalei până la semn.

2.5. Analize statistice

Aria incrementală sub curba glicemiei (iAUC) și aria totală sub curbă pentru fiecare parametru de sațietate au fost calculate utilizând regula trapezoidală [4]. Concentrațiile de glucoză din sânge și zona sub curba de răspuns la glucoză (ASC) au fost comparate între trei probe de orez prin analiza repetată a măsurii varianței (ANOVA). Distribuțiile mărimii particulelor mestecate, timpul de mestecat, sațietatea și scorurile de gustabilitate au fost, de asemenea, analizate prin măsurare repetată ANOVA. Modele de regresie univariante cu efect aleatoriu pentru participanți au fost utilizate pentru a examina asocierea dintre ASC pentru orez și variabile, inclusiv vârsta, sexul, IMC, distribuția particulelor mestecate, timpul de mestecat, sațietatea și scorurile de gust. Analiza de regresie a fost efectuată, de asemenea, cu distribuția mărimii particulelor (%, proporția particulelor de orez mestecat) ca variabilă dependentă și timpul (timpul) de mestecare ca variabilă explicativă. Comparația pentru fiecare probă de orez expectorată a fost investigată pe patru game de dimensiuni ale particulelor de orez: „> 2000 μm”, „1400 μm”, „425 μm” și „2). Nu s-a găsit nicio diferență semnificativă între cele două grupuri IMC în ceea ce privește glicemia din jeun (p = 0,589).

3.2. Comparația traiectoriei de răspuns glicemic și a zonei incrementale sub curba de răspuns la glucoză din sânge (iAUC)

Dintre toate tratamentele experimentale, concentrațiile de glicemie în jeun erau similare înainte de consumul fiecăreia dintre cele trei mese de orez (alb cu bob mediu proaspăt gătit, 4,9 (95% interval de încredere (CI): 4,8, 5,1) mmol/L; orez fiert, 5,0 (95% CI: 4,8, 5,1) mmol/L; orez fierbinte reîncălzit, 4,8 (95% CI: 4,7, 5,0) mmol/L; Tabelul 1) și nu au fost semnificativ diferite (F = 1,020, p = 0,356) . (Tabelul 1)

tabelul 1

Mijloace de răspuns la glucoză din sânge (mmol/L) la momentul inițial și răspunsul glicemiei incremental (mmol/L) la fiecare moment după consumarea a trei probe de orez (140 g) și a zonei incrementale sub curba răspunsurilor la glucoză (iAUC) (mmol/L L · min).