>> TEMA: TARMHÄLSA
Glukosreglering
– bortom glykemiskt index
>> text: Anne Nilsson, tekn dr,
Elin Östman, tekn dr, Inger Björck, professor,
Enheten för Industriell Näringslära och
Livsmedelskemi, Lunds Universitet
[email protected]
Glykemiskt index (GI) används
ofta för att karakterisera
livsmedel med högt innehåll
av tillgängliga kolhydrater
avseende deras blodsockerhöjande effekt. Ny forskning
tyder dock på att även vissa
fermenterbara kostfiber är av
stor betydelse för blodsockerregleringen, via effekter
relaterade till tarmflorans
metabolism.
I
ntresset för livsmedel med lågt
glykemiskt index (GI) är mycket
stort, inte minst på grund av
forskningsresultat som tyder på
att livsmedel med lågt GI kan medföra minskad risk för vissa kardiovaskulära sjukdomar och diabetes typ 2
(1). Livsmedel med lågt GI resulterar
per definition i en akut dämpning av
blodglukosstegringen efter en måltid
innehållande kolhydratrika livsmedel,
jämfört med livsmedel med högt GI.
På senare tid har man dock också
noterat en annan intressant effekt av
många låg-GI livsmedel, nämligen att
de även tycks sänka glukosresponsen vid en efterföljande måltid, till
exempel i ett perspektiv från frukost
till lunch (2). Fenomenet brukar
benämnas ”second-meal effekt”.
Foto: iStockphoto.com
Bröd med hela kärnor kan förbättra glukostoleransen vid en efterföljande måltid.
Korn i fokus
En second-meal effekt över en längre
tidsperiod, till exempel från en kvällsmåltid till en efterföljande frukost kan
delvis förklaras av närvaro av fermenterbara kolhydrater och effekter
medierade via grovtarmen (kolon).
I nya studier har vi visat att vissa
spannmålsbaserade livsmedel med
lågt GI och innehållande vissa kombinationer av odigererbara kolhydrater
har kapaciteten att sänka blodsockersvaret i ett perspektiv som sträcker
sig över flera måltider (3-5).
Närvaro av vissa blandningar av
spannmålsfiber och resistent stärkelse
kan således förbättra glukostoleransen i ett perspektiv från kvällsmåltid
till en efterföljande frukost, serverad efter cirka tio timmar. Exempel
på livsmedel med denna potential
är kokta kärnor av korn och råg,
respektive brödprodukter med stort
inslag av kornkärnor. Däremot var en
gröt baserad på fullkornsmjöl av korn
utan effekt.
Simulerad effekt
I gröten minskade andelen resistent
stärkelse dramatiskt, som ett resultat
av att kärnorna malts till fullkornsmjöl, vilket antyder att den specifika
blandningen av resistent stärkelse och
kostfiber i de kärnbaserade produkterna var av avgörande betydelse.
Den gynnsamma effekten på glukostoleransen efter tio timmar kunde
också i hög grad simuleras genom
att berika vitt bröd med resistent
stärkelse och kornfiber till nivåer
matchande de i kornkärnbrödet.
Resultaten antyder att sammansättningen av odigererbara kolhydrater
(kostfiber och resistent stärkelse) är av
stor betydelse för blodsockerreglering
i ett semi-akut perspektiv, till exempel
från kvällsmål till efterföljande frukost.
Genom att kombinera ett lågt GI med
»
Nordisk Nutrition 4 • 2008 29
>> TEMA: TARMHÄLSA
Viskositet, fiberrelaterad livsmedelsstruktur
GI
l
ko
on
fe
rm
en
te r
Kostfiber
och resistent
stärkelse
in g
GLP-1
SCFA
Akut blodglukossvar
Adiponektin
IL-6
Inflammationstonus
Mättnad
Magsäckstömning
Övervikt
FFA
Insulinkänslighet/
glukostolerans
Fasteglukos/blodglukossvar
Bioaktiva
ämnen
Diabetes typ 2
Hjärt-kärlsjukdom
en speciell sammansättning av odigererbara kolhydrater i en frukostprodukt
har vi vidare visat att det är möjligt att
hos friska individer signifikant dämpa
blodsockerprofilen över en hel dag.
Här finns ett intressant utrymme för
produktdesign i frukostsortimentet.
Fermentering centralt
En förbättrad glukostolerans efter tio
timmar var relaterad till en högre grad
av fermentering i kolon mätt som H2
i utandningsluft och högre koncentrationer av kortkedjiga fettsyror i blodet
(främst propionsyra och smörsyra).
Vidare var den förbättrade glukostoleransen relaterad till lägre halter av
fria fettsyror i plasma, och kopplad
till högre koncentrationer av tarmhormonet GLP-1 (glukagonlik peptid
1) i plasma. Vi såg även ett positivt
samband mellan fermenteringsgrad i
kolon och subjektiv mättnadskänsla,
och ett omvänt samband mellan
fermenteringsgrad och hastighet av
magsäckstömningen (mätt i blodet
med paracetamol som markör).
Sänkta plasmanivåer av fria fettsyror
kan förmodligen delvis förklaras av
kolonfermentering, och ökad produk30 Nordisk Nutrition 4 • 2008
tion av kortkedjiga fettsyror i tarmen.
Tillförsel av kortkedjiga fettsyror (ättikssyra och smörsyra) till tarmen har
således visats kunna sänka nivån av fria
fettsyror i blodet hos människa (6).
Det är därför sannolikt att även kortkedjiga fettsyror som bildas via tarmfloran kan modulera nivån av cirkulerande fria fettsyror, vilket i sin tur kan
förväntas ge gynnsamma effekter på
insulinkänslighet och glukosreglering.
Påverkar även peristaltik
Kortkedjiga fettsyror i tarmen kan
även påverka rörligheten i mag-tarmkanalen hos människa och dämpa
magsäckens tömningshastighet (7);
en mekanism som kan antas bidra till
förbättrad blodsockerreglering. Även
GLP-1 har en dämpande effekt på
magsäckstömning. GLP-1 medierar
dessutom en rad andra gynnsamma
metabola effekter knutna till glukosreglering och mättnad, till exempel
via stimulerad insulinfrisättning och
ökad insulinkänslighet.
På grund av dessa effekter finns för
närvarande ett stort fokus på potentialen för detta hormon för behandling
av diabetes typ 2 och fetma. Även
Möjliga mekanismer
för hur livsmedel med
lågt glykemiskt index
(GI) och hög andel odigererbara kolhydrater
(kostfiber) skulle kunna
bidra till minskad risk
för diabetes typ 2 och
hjärt-kärlsjukdom.
SCFA = kortkedjiga
fettsyror (i tarmen);
IL-6 = interleukin 6;
GLP-1 = glukagonlikt
peptid 1;
FFA = fria fettsyror
(i blodet)
kortkedjiga fettsyror i tarmen har
många andra potentiellt positiva effekter (se artikel av Nyman sid 25 ).
En kvällsmåltid med ett kornbröd
med hög andel intakta kornkärnor
resulterade även i en sänkt nivå av en
inflammationsmarkör (interleukin-6,
IL-6) och höjda nivåer av en antiinflammatorisk faktor (adiponektin)
vid den påföljande frukostmåltiden.
Adiponektin är ett hormon som bildas
och insöndras av fettceller och har positiva effekter på bland annat glukosoch lipidmetabolismen, utöver sina
antiinflammatoriska egenskaper.
Dessa antiinflammatoriska effekter
av kärnbaserade spannmålsprodukter
skulle kunna vara en av flera potentiella förklaringar till det positiva
epidemiologiska sambandet mellan
ett högre intag av fullkornsprodukter
och minskad förekomst av hjärtsjukdom och diabetes typ 2 (8).
”Beyond GI”
Sammantaget har vi visat att vissa
fullkornsprodukter med lågt GI inte
bara underlättar blodsockerregleringen akut efter måltid, utan även kan
ge gynnsamma effekter på blodsock-
Metabola syndromet
Det ”metabola syndromet” är ett tillstånd vilket omfattar en rad olika störningar relaterade till ämnesomsättningen, såsom förhöjda blodglukos- och insulinnivåer, fetma, obalans i blodfetter, högt blodtryck
och störd koagulation. Syndromet karakteriseras av
ett tillstånd av låggradig kronisk inflammation, och
identifierar individer med hög risk för utveckling av
diabetes typ 2 och hjärt-kärlsjukdomar.
ernivåer och metabola riskmarkörer i ett längre perspektiv (tio timmar). Effekten i det längre perspektivet medieras sannolikt via tarmflorans metabolism.
Denna nya kunskap öppnar för design av en andra
generationens låg-GI livsmedel med potentiellt
förebyggande effekter i relation till det metabola
syndromet. Ytterligare forskning behövs dock för att
klargöra mer exakt vilka livsmedel som kan medför
dessa effekter och vad effekterna betyder för risken
att drabbas av sjukdom.
Resultaten belyser behovet av en vid syn på begreppet kolhydratkvalitet. Den hälsomässiga värderingen av kolhydratrika livsmedel bör inte göras
endast utifrån deras GI-värde. Idag finns goda skäl att
väga in även andra aspekter, till exempel huruvida
livsmedlet även innehåller rätt typ och/eller mängd
odigererbara kolhydrater med potentiell prebiotisk
effekt på glukostolerans och blodsockerreglering. ••
Referenser
1. Barclay AW et al. Glycemic index, glycemic load, and chronic
disease risk – a meta-analysis of observational studies. Am J Clin
Nutr 2008; 87: 627-37.
2. Liljeberg H, et al. Effect of the glycemic index and content of indigestible carbohydrates of cereal-based breakfast meals on glucose
tolerance at lunch in healthy subjects. American Journal of Clinical
Nutrition 1999; 69: 647-55.
3. Nilsson A, et al. Effects of GI and content of indigestible carbohydrates of cereal-based evening meals on glucose tolerance at a subsequent standardised breakfast. Eur J Clin Nutr 2006; 60: 1092-9.
4. Nilsson A, et al. Effects of GI vs content of cereal fibre of the
evening meal on glucose tolerance at a subsequent standardized
breakfast. Eur J Clin Nutr 2008; 62: 712-20
5. Nilsson, AC, et al. Including indigestible carbohydrates in the
evening meal of healthy subjects improves glucose tolerance, lowers
inflammatory markers, and increases satiety after a subsequent
standardized breakfast. J Nutr 2008; 138: 732-9.
6. Wolever TM, et al. Effect of rectal infusion of short chain fatty
acids in human subjects.” Am J Gastroenterol 1989; 84: 1027-33.
7. Piche, T, et al. Modulation by colonic fermentation of LES function in
humans. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2000; 278: G578-84.
8. Liu, S, et al. A prospective study of whole-grain intake and risk
of type 2 diabetes mellitus in US women. Am J Public Health
2000; 90: 1409-15.
