Ανάπτυξη και αξιολόγηση καινοτόμων βιολειτουργικών τροφίμων φυτικής προέλευσης για τον γλυκαιμικό έλεγχο σε διαβητικούς ασθενείς

Abstract

Consumers’ growing concern about health and well-being led to increased interest for functional foods. This research aims to evaluate the physicochemical and antioxidant properties of a functional plant-based (PB) snack bar enriched with Coprinus comatus powder, as well as their bioavailability and also to compare the acute effect of soluble fiber intake from snack bars or a common snack on postprandial plasma glucose and plasma insulin in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM). The snack bar formulations exhibited a wide range of flavor and textural characteristics. Water content, ash, protein, fat, carbohydrate, reducing sugar, resistant starch, and dietary fiber were measured. The study was approved by the Bioethics Committee of the University of Thessalia. All volunteers signed a written informed consent prior to their participation to the study. Two PB snack bars and four commercial bars were evaluated by a consumer panel of volunteers (n=20). PB snack bar scored ‘like extremely’ on the 9-point hedonic scale. External preference mapping determined that sweetness, flavors, cohesiveness, gumminess and adhesion had the greatest influence on consumer acceptability. Then, 10 adults with type 2 diabetes, 30–70 years old, underwent blood sampling after overnight (12 h) fast and 2h after a mixed meal. Participants consumed isocaloric snacks with high amounts of fiber from PB snack-bars, and normal amounts of fiber from usual snack. Primary outcomes were postprandial plasma glucose and insulin (0–120 min). Data were analyzed by repeated measures ANCOVA. Also, anthropometric data, socio-demographic data and behavioral data (e.g. data on eating and physical activity habits) were collected from adults who participated in the study. Nutritional content was enhanced (omega 3, fiber and protein) and samples had moisture content <10%. In addition, the PB snack bar underwent simulated digestion according to the INFOGEST protocol and from the comparative evaluation; the PB snack can control the postprandial glycemic responses, as observed by the different degree of reducing sugars release from the matrix. As concern clinical trials results, consumption of the PB snack bar compared to a typical snack was associated with a statistically significant reduction in peak postprandial glucose value, plasma insulin variation, and mean blood glucose level and glucose variability. The PB snack bar can be further functionally enhanced by the addition of the unique ingredient Coprinus comatus. Coprinus comatus powder is claimed to benefit glycemic control in diabetes and growing interest in natural products with possible health benefits. As part of a balanced Mediterranean diet plan, the PB snack bars developed could be an option with a positive impact on the metabolic profile of patients with T2DM. Future studies are warranted to test the acceptability and health effects of the PB snack bars in patients with diabetes.

Η αυξανόμενη ανησυχία των καταναλωτών για την υγεία και την ευημερία οδήγησε σε αυξημένο ενδιαφέρον για λειτουργικά τρόφιμα. Αυτή η έρευνα στοχεύει να αναπτύξει, και να αξιολογήσει τις φυσικοχημικές και αντιοξειδωτικές ιδιότητες μιας λειτουργικής μπάρας δημητριακών φυτικής προέλευσης εμπλουτισμένη με πούδρα του μανιταριού Coprinus comatus, καθώς και την βιοαπορροφησιμότητά τους, αλλά και να συγκρίνει την οξεία επίδραση της πρόσληψης διαλυτών φυτικών ινών από τροφές όπως για παράδειγμα ένα τοστ ολικής αλέσεως με κασέρι χαμηλό σε λιπαρά ή μια μπάρα δημητριακών, στα επίπεδα μεταγευματικής γλυκόζης και ινσουλίνης πλάσματος σε ασθενείς με Σακχαρώδη Διαβήτη Τύπου II. Οι μπάρες φυτικής προέλευσης που αναπτύχθηκαν παρουσίαζαν ένα ευρύ φάσμα γευστικών χαρακτηριστικών αλλά και της υφής. Μετρήθηκε η περιεκτικότητα σε νερό, τέφρα, πρωτεΐνες, λίπος, υδατάνθρακες, σάκχαρα και φυτικές ίνες. Μετά τα πρώτα ενθαρρυντικά αποτελέσματα εκτίμησης του γλυκαιμικού δείκτη σε υγιείς το πρωτόκολλο αποτίμησης γλυκαιμικού δείκτη σε διαβητικούς, υποβλήθηκε και εγκρίθηκε από την Επιτροπή Βιοηθικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Συντάχθηκαν έγγραφα όπως δήλωση εχεμύθειας και δήλωση περί «μη συγκρουόμενα συμφέροντα» από πρόσωπα-ερευνητές/ερευνήτριες. Όλοι οι εθελοντές υπέγραψαν το έντυπο ενημέρωσης/συγκατάθεσης πριν από τη συμμετοχή τους στη μελέτη. Δύο μπάρες δημητριακών φυτικής προέλευσης και τέσσερεις μπάρες του εμπορίου αξιολογήθηκαν από μια ομάδα καταναλωτών (n=20). Οι μπάρες φυτικής προέλευσης βαθμολογήθηκε "σαν εξαιρετικά" στην ηδονική κλίμακα 9 βαθμών. Στη συνέχεια, 10 ενήλικες με διαβήτη τύπου 2, ηλικίας 30–70 ετών, υποβλήθηκαν σε αιμοληψία μετά από ολονύκτια (12 ώρες) νηστεία και 2 ώρες μετά από την κατανάλωση ενός σνακ. Οι συμμετέχοντες κατανάλωσαν ισοθερμιδικά σνακ με υψηλές ποσότητες φυτικών ινών από τις μπάρες δημητριακών φυτικής προέλευσης και κανονικές ποσότητες φυτικών ινών από ένα συνηθισμένο σνακ. Τα πρωτογενή αποτελέσματα ήταν μεταγευματική γλυκόζη πλάσματος και ινσουλίνη (0–120 λεπτά). Επίσης, έγιναν μετρήσεις ανθρωπομετρικών δεικτών και καταγράφηκαν τα κοινωνικό δημογραφικά χαρακτηριστικά, οι διατροφικές συνήθειες, η φυσική δραστηριότητα, η άσκηση και η καθιστική συμπεριφορά κ.α. από τους ενήλικες που συμμετείχαν στη μελέτη. Το διατροφικό προφίλ του τρόφιμου που αναπτύχθηκε είναι πλούσιο σε ωμέγα 3, φυτικές ίνες και πρωτεΐνη, και τα δείγματα είχαν περιεκτικότητα σε υγρασία <10%. Επιπλέον, οι 6 μπάρες υποβλήθηκαν σε προσομοίωση της πέψης σύμφωνα με το πρωτόκολλο INFOGEST και από τη συγκριτική αξιολόγηση, οι μπάρες φυτικής προέλευσης μπορούσαν να ελέγξουν τις μεταγευματικές γλυκαιμικές αποκρίσεις, όπως παρατηρείται από τον διαφορετικό βαθμό απελευθέρωσης αναγόντων σακχάρων από τη μήτρα. Όσον αφορά, τα αποτελέσματα των κλινικών δοκιμών, η κατανάλωση σνακ φυτικής προέλευσης σε σύγκριση με ένα συνηθισμένο σνακ συσχετίστηκε με στατιστικά σημαντική μείωση της μέγιστης τιμής της μεταγευματικής γλυκόζης, της διακύμανσης της ινσουλίνης πλάσματος, του μέσου επιπέδου γλυκόζης στο αίμα και της μεταβλητότητας της γλυκόζης. Οι μπάρες δημητριακών φυτικής προέλευσης βελτιώθηκαν περαιτέρω λειτουργικά με την προσθήκη του συστατικού πούδρα μανιταριού Coprinus comatus. Η πούδρα του μανιταριού Coprinus comatus υποστηρίζεται ότι ωφελεί τον γλυκαιμικό έλεγχο στον διαβήτη, με αυξανόμενο ενδιαφέρον για φυσικά προϊόντα με πιθανά οφέλη για την υγεία. Ως μέρος ενός ισορροπημένου πλάνου μεσογειακής διατροφής θα μπορούσαν οι μπάρες φυτικής προέλευσης που αναπτύχθηκαν να είναι μια από τις επιλογές για σνακ με θετικό αντίκτυπο στο μεταβολικό προφίλ των ασθενών με διαβήτη τύπου 2. Χρειάζονται μελλοντικές μελέτες για τον έλεγχο της αποδοχής και των επιπτώσεων στην υγεία των μπαρών δημητριακών φυτικής προέλευσης σε διαβητικούς ασθενείς.