Metabola effekter av kolhydrater – så mycket mer än glykemiskt index

Publicerat i: 
Publicerat 2016-06-10

Tidigare publicerat i Nordisk Nutrition nr 1-2, 2014

Asp-symposium

Begreppet glykemiskt index (GI) rangordnar kolhydratrika livsmedels effekter på blodsockerhöjning efter måltid. Konceptet introducerades i början av 80-talet, ursprungligen som ett förslag till förbättring av de då förekommande ”utbyteslistorna” för kolhydrater som tillämpades vid behandling av diabetiker. Värdet av konceptet har ifrågasatts över tid, bland annat på grund av otillräcklig dokumentation från interventionsstudier. Nya studier visar att det idag finns kunskap för att kunna utveckla en ny generation låg-GI-produkter som har flera positiva effekter på blodsockerreglering.

 

     

>> text: Anne Nilsson, Elin Östman, Juscelino Tovar, Linda Ekström, Elin Johansson, Inger Björck. Industriell Näringslära och Livsmedelskemi respektive Functional Food Science Centre, Lunds universitet.

 

I bakgrundsarbetet till de senaste Nordiska Näringsrekommendationerna 2012 framförs att det på basis av befintlig information är oklart i vilken mån rekommendationer kring kostens GI är relevanta i sig i en situation där rekommendationer ges om ett ökat intag av kostfiber (1). Vad gäller bevis för kostens GI visar flera epidemiologiska studier att en kost med lågt GI och lågt glykemiskt load (GL, effekten på blodsockret efter en vanlig portionsstorlek av ett livsmedel) är kopplat till en minskad risk för utveckling av typ-2 diabetes och hjärt-kärlsjukdom (2–4). I en nyligen publicerad europeisk observationsstudie såg man dock ingen skyddande effekt (5).

Det har länge varit brist på välkontrollerade interventioner inom området. Under de senaste åren har det emellertid tillkommit kunskap. I en nyligen publicerad metaanalys av 14 interventionsstudier på överviktiga studiepersoner såg man en signifikant förbättring av faste-insulin och inflammationsmarkörer med låg-GI/låg-GL kost (6). Detta är viktiga fynd då resultaten pekar på en minskad risk för fetmarelaterade sjukdomar.

Del av hälsosam kost

En sex månaders studie på kvinnor med en historik av graviditetsdiabetes har visat att en ”hälsosam kost” med större inslag av låg GI livsmedel gav en signifikant förbättring av blodsockerreglering och en större viktnedgång efter graviditeten än en konventionell ”hälsosam kost” (7). I en tre veckors studie på kvinnor med en tidigare diagnos av graviditetsdiabetes sågs en effektivare användning av det kroppsegna insulinet med en kost där GI sänkts. Effekten kom enbart genom att förändra GI på brödprodukter (9).

Effekten av låg-GI-kost i relation till viktreglering rapporteras också från långtidsstudier inom EU projektet DIOGENES. Personer som hade gått ner i vikt med hjälp av en energireducerad kost och därefter fick en diet med lågt GI och högt proteinintag, kunde mer effektivt motverka viktuppgång jämfört med de som fick en kost med högt GI och lågt protein intag (8).

Sammantaget finns det hos individer som har en ökad risk att utveckla övervikt, fetma eller metabola syndromet bevis för positiva hälsoeffekter av en låg-GI-kost, speciellt i kombination med en högre andel protein i kosten.

Studier av olika livsmedels effekter på blodsocker och hormonsvar startade i slutet av 80-talet som en del av Nils-Georg Asps forskningsområde. Bland annat utvärderades effekter av olika livsmedelskomponenter och betydelsen av typ och grad av process med fokus på spannmålsprodukter och baljväxter (10–12). Många livsmedelsegenskaper och -komponenter har visat sig påverka ett livsmedels GI, som till exempel grad av värmebehandling, grad av finfördelning, hela eller delvis hela korn, innehåll av viskösa kostfiber, närvaro av organiska syror, specifika proteiner eller andra bioaktiva komponenter.

Långtidsreglering av blodsocker

En viktig faktor är kolhydraternas tillgänglighet för matspjälkning och upptag i tarmen, vilket påverkar hastigheten för glukosupptag till blodet. Forskningen vid Industriell Näringslära och Livsmedelskemi i Lund har med tiden utvecklats till att innefatta även tänkbara effekter av låg-GI-livsmedel på blodsockerreglering vid efterföljande måltider. Detta har också kommit att bli ett av fokusområdena inom ”Antidiabetic Food Centre” vid Lunds Universitet.

I flera studier har det framkommit att ett livsmedel med lågt GI även gynnsamt påverkar blodsockersvaret vid efterföljande måltid, till exempel i perspektivet från frukost till lunchmåltid (13). Mekanismen är sannolikt relaterad till den ”långsamma” egenskapen hos ett låg-GI-livsmedel i sig, och i många fall uppvisar dessa livsmedel ett lågt men långvarigt blodsockersvar, en förbättrad så kallad glykemisk profil (GP) (14,15).

Det har också blivit alltmer uppenbart att vissa låg-GI-livsmedel kan ha gynnsamma effekter på blodsockerhöjningen i ett betydligt längre perspektiv, upp till ca 16 timmar efter måltid (16). Dessa effekter kan kopplas till att låg-GI-livsmedlet innehåller hela eller delvis hela kärnor och en hög andel kostfiber med väsentliga mängder av resistent stärkelse. Resistent stärkelse bryts inte ner förrän i tjocktarmen vilket gör att den kan räknas som kostfiber Exempel på sådana låg-GI-livsmedel är till värmebehandlade spannmålskärnor och kokta bönor.

Över natten-effekt

I studier på friska försökspersoner ger en kvällsmåltid baserad på kokta kornkärnor en signifikant dämpning av blodsockersvaret vid en efterföljande standardiserad frukost intagen 10 timmar senare, jämfört med en kvällsmåltid av vitt vetebröd. Den förbättrade glukostoleransen i ett ”över natten-perspektiv” åtföljs av lägre fastenivåer av fria fettsyror och inflammationsmarkörer, högre upplevd mättnad och högre plasmanivåer av kortkedjiga fettsyror (17).

Tiotimmarseffekten sågs inte med en fullkornsgröt baserad på kornmjöl (16), inte heller med pasta som i likhet med kornkärnbaserade produkter har ett lågt GI och ger förbättrad glukostolerans från frukost till lunch. Däremot kan över natten-effekten simuleras via berikning av ett vitt vetebröd med kornfiber och resistent stärkelse från majs med ett högt innehåll av amylos (17).

Sammantaget tyder dessa resultat på att den gynnsamma över natten-effekten på blodsocker och relaterade parametrar efter kvällsmåltider baserade på kornkärn- respektive baljväxtprodukter inte är kopplad till kvällsmålets låga GI i sig, utan till livsmedlens innehåll av onedbrytbara kolhydrater, där den specifika blandningen av ”kostfiber” och resistent stärkelse är kritisk.

Aptitreglerande

I uppföljande studier ses en intressant koppling mellan den förbättrade blodsockerregleringen i ett över natten-perspektiv och ökade plasmanivåer av GLP-1, ett tarmhormon med antidiabetiska och mättnadsstimulerande effekter (16). Intag av en kornkärnbaserad kvällsmåltid underlättar i själva verket blodsockerregleringen över två måltider följande dag (frukost och lunch), ökar mättnadskänslan och dämpar energiintaget (16). Även plasmanivåer av mag-tarmhormonet GLP-2 stimuleras av kvällsmåltider bestående av kornkärnprodukter (18). Detta tarmhormon tätar tarmslemhinnan och kan hypotetiskt förhindra inflammations stimulerande ämnen att komma in i tarmen.

Ett intag av låg-GI-baljväxter som kvällsmål ger fördelar på glukosmetabolism och inflammationsmarkörer, och har positiv påverkan på flera hormoner som är involverade i mättnadsreglering, inkluderat högre nivåer GLP-2 (19). Resultaten kan tolkas som att vissa låg-GI-livsmedel i själva verket kan dämpa blodsockret – inte bara akut, utan vid flera efterföljande måltider.

Effekterna i ett över natten-perspektiv kan med stor sannolikhet kopplas till fermentering av onedbrytbara kolhydrater, där fermentationsprodukter som exempelvis kortkedjiga fettsyror, tycks kunna stimulera vissa tarmhormoner med åtföljande gynnsamma effekter på såväl metabolism som aptitreglering. Hypoteser kring ett sådant samband har tidigare styrkts i studier med oligofruktos som är en typ av fiber som fungerar som näring (prebiotika) åt nyttiga bifidusbakterier och lactobaciller i tarmen. (20).

Ny generation låg-GI-produkter

Nya data från en fyra veckors studie på friska studiepersoner visade att en kost med stort inslag av låg-GI-livsmedel baserade på kornkärnbaserade produkter och baljväxter var mer benägna att dämpa metabola riskmarkörer än en kontrolldiet som innehöll lika mycket kostfiber (21). Låg-GI kosten med högt innehåll av onedbrytbara kolhydrater resulterade också i en signifikant lägre risk för att drabbas av hjärt- och kärlsjukdom.

Denna nya kunskap kan användas för att utveckla en ny generation låg-GI-livsmedel med flertalet effekter på blodsockerreglering. Ett specifikt område för tillämpning kan också gälla utveckling av onedbrytbara kolhydrater som kan användas vid berikning av livsmedel med mervärden i relation till sjukdom kopplad till metabolt syndrom. •

Referenser

1. Øverby NC. et al Dietary fiber and the glycemic index: a background paper for the Nordic Nutrition Recommendations 2012 Food & Nutrition Research 2013. 57: 20709.

2. Livesey G. et al. Is there a dose-response relation of dietary glycemic load to risk of type 2 diabetes? Meta-analysis of prospective cohort studies. Am J Clin Nutr 2013; 97.

3. Liu S.et al. A prospective study of dietary glycemic load, carbohydrate intake, and risk of coronary heart disease in US women. Am J Clin Nutr 2000; 71.

4. Mirrahimi A. et al. Associations of Glycemic Index, Load and their Dose with CHD events: A Systematic Review and Metaanalysis of Prospective Cohorts. J Am Heart Assoc 2012;1.

5. Sluijs I. et al; InterAct consortium. Dietary glycemic indes, glycemic load and digestible carbohydrate intake are not associated with risk of type 2 diabetes in eight European countries. J Nutr. 2013;143(1).

6. Schwingshackl L. Long-term effects of low glycemic index/load vs. high glycemic index/load diets on parameters of obesity and obesity-associated risks:A systematic review and meta-analysis. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2013;23(8).

7. Shyam S. et al. Low glycaemic index diets improve glucose tolerance and body weight in women with previous history of gestational diabetes: a six months randomized trial. Nutr J. 2013; 24.

8. Larsen TM. et al; Diet, Obesity, and Genes (Diogenes) Project. Diets with high or low protein content and glycemic index for weight-loss maintenance. N Engl J Med. 2010; 25;363(22).

9. Östman E. et al, A dietary exchange of common bread for tailored bread of low glycaemic index and rich in dietary fibre improved insulin economy in young women with impaired glucose tolerance, Eur J Clin Nutr 2006; 60.

10. Hagander B. et al Hormonal and metabolic responses to breakfast meals in NIDDM: Comparison of white and whole-grain wheat bread and corresponding extruded products. Human Nutr/Applied Nutr 1985; 39A.

11. Liljeberg H, et al. Delayed gastric emptying rate as a potential mechanism for lowered glycemia to fermented foods: studies in humans and rats using test products with added organic acids or an organic salt. Am J Clin Nutr. 1986;64.

12. Tovar J, et al. Analytical and nutritional implications of limited enzymic availability of starch in cooked red kidney beans. J Agric Food Chem. 1990;38.

13. Liljeberg H, Björck I. Effects of a low-glycaemic index spaghetti meal on glucose tolerance and lipaemia at a subsequent meal in healthy subjects. Eur J Clin Nutr. 2000;54.

14. Rosén LAH, et al. Endosperm and whole grain rye breads are characterized by low post- prandial insulin response and a beneficial blood glucose profile. Nutr J. 2009;8:42.

15. Nilsson A, et al. Effect of cereal test breakfasts differing in glycaemic index and content of indigestible carbohydrates on day-long glucose tolerance in healthy subjects. Am J Clin Nutr. 2008;87.

16. Johansson EV et al. Effects of indigestible carbohydrates in barley on glucose metabolism, appetite and voluntary food intake over 16 h in healthy adults Nutr J. 2013;2:46.

17. Nilsson A, et al. Including Indigestible carbohydrates in the evening meal of healthy subjects improves glucose tolerance, lowers inflammatory markers, and increases satiety after a standardised breakfast. J Nutr. 2008;138.

18. Johansson EV, et al. Increased Concentrations of Gut Hormones and Insulin Sensitivity Index Following Three Days Intervention with Fermentable Dietary Fibre in Healthy Middle Aged Subjects; A Randomized Cross-Over Study. (Manuskript 2014)

19. Nilsson A, et al. Effects of a Brown Beans Evening Meal on Metabolic Risk Markers and Appetite Regulating Hormones at a Subsequent Standardized Breakfast: A Randomized Cross-Over Study PLoS One. 2013;8:4.

20. Cani PD, et al. Changes in gut microbiota control inflammation in obese mice through a mechanism involving GLP-2-driven improvement of gut permeability Gut. 2009;58.

21. Tovar J, et al. Combining functional features of whole-grain barley and legumes for dietary reduction of cardiometabolic risk: a randomised cross-over intervention in mature women. Br J Nutr. 2014;111:4.

Taggar:

banner