ARTICLES
FOOD TECHNOLOGY
A rizs (Oryza sativa) amilóz tartalma befolyásolja a teljesítményt, glikémiás és lipidanyagcsere patkányokban
A rizs (Oryza sativa) amilóz tartalma befolyásolja a teljesítményt, a glikémiás és lipidanyagcserét patkányokban
Cristiane Casagrande DenardinI, 1; Nardeli BoufleurI; Patrícia ReckziegelI; Leila Picolli da SilvaII; Melissa WalterIII
Integrated Center for Development in Laboratory Analysis (NIDAL), Department of Food Science and Technology (DTCA), Center for Rural Sciences (CCR), Federal University of Santa Maria (UFSM), 97105-900, Santa Maria, RS, Brazília. E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Zootecnia, UFSM, Santa Maria, RS, Brasil
IIIDepartamento de Fitotecnia, UFSM, Santa Maria, RS, Brasil
ABSTRACT
A kutatás célja a magas, közepes és alacsony amilóz tartalmú rizs takarmányok teljesítményre, glikémiára és lipidanyagcserére gyakorolt hatásának értékelése volt patkányokban. Hím Wistar patkányokat magas, közepes és alacsony amilóztartalmú “IRGA 417”, “IRGA 416” és “MOCHI” fajtájú főtt rizsszemekkel etettek. A nedves és száraz széklettermelésre és a szérum HDL-koleszterinszintre nem volt hatással az amilóztartalom. A magas amilóztartalmú kezelések (“IRGA 417”) állatai alacsonyabb takarmányfelvételt, testtömeg-gyarapodást és látszólagos emészthetőséget, magasabb széklet víztartalmat és nitrogén-kiválasztást, csökkent széklet pH-t, alacsonyabb posztprandiális vércukor-választ, szérum összkoleszterin- és trigliceridszintet és hasnyálmirigytömeget, valamint magasabb éhgyomri szérum glükózkoncentrációt és májtömeget mutattak. Az amilóz:amilopektin arány jelentősen befolyásolja a rizskeményítő emésztését a gyomor-bél traktusban, befolyásolva néhány biológiailag releváns paramétert.
Kulcsszavak: rizsszemek, hiperglikémia, metabolikus válaszok, patkányok.
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de dietas com alto, intermediário e baixo teor de amilose sobre o desempenho, metabolismo glicêmico e lipídico em ratos. Wistar hím patkányokat az “IRGA 417”, “IRGA 416” és “MOCHI” fajtájú, magas, közepes és alacsony amilóz-tartalmú főtt rizsszemekkel készített kísérleti adagokkal etettek. A szemek amilóz-tartalma nem volt hatással a nedves és száraz széklettermelésre és a HDL-koleszterinszintre. A magas amilóz tartalmú (IRGA 417) kezelésnek alávetett állatoknál alacsonyabb volt a takarmányfelvétel, a súlygyarapodás és a látszólagos emészthetőség, valamint magasabb a széklet nedvességtartalma és nitrogén-kiválasztása, csökkent a széklet pH-ja, a posztprandiális plazma glükózkoncentrációja, az összkoleszterin, a trigliceridek és a hasnyálmirigy tömege, valamint magasabb az éhgyomri glükózkoncentráció és a máj tömege. A szemek amilóz-amilopektin aránya jelentősen befolyásolja a rizskeményítő emésztését a gyomor-bél traktusban, befolyásolva néhány biológiailag releváns paramétert.
Kulcsszavak: rizsszemek, hiperglikémia, metabolikus válasz, patkányok.
BEVEZETÉS
A rizst (Oryza sativa) a világ népességének 2/3-a fogyasztja, és legalább a felének (beleértve számos latin-amerikai, ázsiai és csendes-óceáni szigetországot) ez a fő energiaforrás az étrendben (HU et al., 2004). Ez a népszerűség különösen annak köszönhető, hogy a rizs olcsó élelmiszer, könnyen és gyorsan elkészíthető, és sokoldalúan illeszkedik a különböző ételekhez. Ez a gabonaféle főleg szénhidrátokból áll, amelyek főként keményítő formájában (90%) vannak jelen az endospermiumban (COFFMAN & JULIANO, 1987), a szemekben a genetikai és környezeti tényezők miatt változó mennyiségben. Emellett a keményítő emésztésének sebességét és kiterjedését különböző tényezők befolyásolhatják, többek között az amilóz:amilopektin arány változása, a szemek feldolgozása (különösen a parboiling), a fizikai-kémiai tulajdonságok (különösen a zselatinizációs jellemzők), a szemcseméret és a lipid-amilóz komplexek jelenléte (HU et al., 2004).
A rizs fizikai-kémiai és metabolikus tulajdonságait befolyásoló fő különbségeket a keményítő összetételében a két makromolekula, az amilóz és az amilopektin arányának változása okozza. Az amilóz lényegében egy lineáris molekula, amelyben a D-glükóz egységek a-1,4 glükozidos kötésekkel kapcsolódnak, míg az amilopektin, egy elágazó polimer, a-1,4 és a-1,6 kötéseket is tartalmaz. FREI et al. (2003) kutatásai nagy eltérésekről számolnak be a különböző fajták rizsszemeinek amilóz:amilopektin arányában, ami lehetővé teszi azok viaszos (1-2% amilóz), nagyon alacsony amilóztartalmú (2-12%), alacsony amilóztartalmú (12-20%), közepes amilóztartalmú (20-25%) és magas amilóztartalmú (25-33%) osztályozását (COFFMAN & JULIANO, 1987). A metabolikus hatásokat tekintve FREI és munkatársai (2003) arról számolnak be, hogy a magas amilóz-tartalmú keményítőtartalmú élelmiszerek alacsonyabb vércukorszintekkel és az emberi gyomor-bél traktus lassabb kiürülésével járnak, mint azok, amelyekben alacsony ez a makromolekula-tartalom van. Ezek a feltételek különösen a cukorbetegek étrendjének összeállítása szempontjából fontosak, mivel a szénhidrátok lassabb emésztése és felszívódása segít fenntartani a vér rendszeres glükózszintjét és csökkenti az inzulinreakciót, valószínűleg a bélrendszeri tranzitidő megnövekedése miatt (BEHALL és mtsai., 1988). Ez az élelmiszer-feldolgozással összefüggő eltérés eltérő glikémiás és inzulinémiás válaszokat, valamint hormonális profilokat eredményezhet (GODDARD et al., 1984).
Miatt, figyelembe véve ezeket a szempontokat, valamint azt a tényt, hogy a brazil lakosság étkezési preferenciái a rizs minőségét illetően régiótól függően változnak, és hogy ez összefügg a különböző fajták szemeinek amilóz:amilopektin arányával, ez a kutatás a magas, közepes és alacsony amilóztartalmú brazil termesztésű rizsszemeket tartalmazó étrend hatásának értékelését célozta patkányok teljesítményére, glikémiás és lipidanyagcseréjére.
ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK
Három takarmányt állítottunk össze az Amerikai Táplálkozástudományi Intézet (AIN) ajánlása szerint (REEVES et al., 1993) alapján, kukoricakeményítő teljes helyettesítésével, valamint kazein, szójaolaj és rost részleges helyettesítésével az “IRGA 417”, “IRGA 416” és “Mochi” fajtájú, az IRGA Rizskísérleti Állomásáról (Cachoeirinha/RS) származó főtt rizsszemekből, a 2004-es évben. A rizsszemeket hagyományosan megfőzték (1:2 w/v), 50 °C-on forrólevegőn szárították, ledarálták és azonnal felhasználásra kerültek a takarmányok előállításához. Ez a három takarmány képezte a kezeléseket; “IRGA 417”: az “IRGA 417” fajta 22,95% amilóz tartalmú főtt rizsszemekkel készített takarmány; “IRGA 416”: az “IRGA 416” fajta 17,95% amilóz tartalmú főtt rizsszemekkel készített takarmány.42% amilóz; “MOCHI”: a “Mochi” fajtájú főtt rizsszemekkel készített táp, 2,92% amilózzal.
A Santa Maria Szövetségi Egyetem (UFSM) laboratóriumi állatok etikai és gondozási bizottsága jóváhagyta a vizsgálati protokollt (23081.004118/2007-34). Huszonnégy hím Wistar (F1) patkányt (Rattus norvegicus albino) (59,2±5,2 g; 21 napos korban) az UFSM “Biotério Central”-ból szereztek be, és véletlenszerűen osztották el a kezelések között (8 állat/kezelés), egyedileg elhelyezve őket metabolikus ketrecekben, szabad hozzáféréssel a takarmányhoz és a vízhez. A kísérleti takarmányokhoz való alkalmazkodás időtartama 5 nap volt. Ezt követően kezdődött a kísérleti időszak (25 nap), amikor naponta meghatározták a takarmányfelvételt és gyűjtötték az ürüléket. Az állatok testtömegét háromnaponta rögzítettük. Ezeket az adatokat és mintákat a takarmányfelvétel, a testtömeg-gyarapodás, a látszólagos szárazanyag-emészthetőség, a nedves és száraz széklettermelés, a széklet víztartalma, a széklet pH-ja és a széklet nitrogén-kiválasztása meghatározásához gyűjtöttük.
Az adaptáció ötödik napját követően az állatokat véletlenszerűen, minden második napon 6 fős csoportokban (két állat/kezelés) választottuk ki a posztprandiális vércukor-válasz elemzéséhez, majd ezeket az állatokat kizártuk a következő kiválasztásokból. A 12 órás éjszakai koplalást követően az állatok 2 g-ot kaptak az egyik vizsgálati tápból, amelyet 20 perc alatt teljesen elfogyasztottak. A szérum glükózszintjének méréséhez a farokvénából vettek vérmintát éhgyomri állapotban (az étkezés elfogyasztása előtt), valamint 15, 30, 45, 60, 90 és 150 perccel az étkezés után, amelyet Accu-Chek Active® (Roche – São Paulo – Brazília) monitoring kit segítségével határoztak meg. Az összes állat posztprandiális vércukor-válaszának elemzése után két nap állt rendelkezésre, hogy az állatok kiheverjék a koplalás és a kezelés okozta stresszt, majd megkezdődött a kísérleti időszak.
Az utolsó kísérleti napon, 12 órás éjszakai koplalás után az állatokat megmértük, elaltattuk és szívpunkcióval leöltük, majd vért vettünk a szérum glükóz, összkoleszterin, HDL-koleszterin és trigliceridek mennyiségi meghatározásához. A májat és a hasnyálmirigyet azonnal eltávolítottuk és megmértük a súlyuk meghatározásához (az állat súlyának 100g-1 g-ban kifejezve). Az adaptációs és kísérleti időszak alatt a hőmérsékletet 21 1°C-on tartottuk, a világítást pedig 12 órás világos és sötét időszakok váltakozásával szabályoztuk.
Az amilózértéket a GILBERT & SPRAGG (1964) által leírt jodimetriás módszerrel (Blue Value) határoztuk meg. A széklet víztartalmának (105°C/12h) és a széklet nitrogéntartalmának (Mikro-Kjeldahl) meghatározását az Association of Official Analytical Chemists (AOAC, 1998) által említett módszerek szerint végeztük. A széklet pH-értékét 1 g részben szárított széklet (60°C/48h) 10 ml desztillált vízben lévő 1 g oldatából nyertük. A látszólagos szárazanyag-emészthetőséget (AD) az elfogyasztott táplálék azon részeként számították ki, amely később nem került vissza a székletbe. A vérben lévő szérum glükózt, összkoleszterint, HDL-koleszterint és triglicerideket a Doles® (Goiânia, Goiás, Brazília) Glucox 500, Enzymatic Cholesterol 250, HDL-koleszterin és Enzymatic Triglicerid Liquid készleteivel határoztuk meg.
A kísérletet teljesen véletlenszerű elrendezésben végeztük. A kapott eredményeket varianciaanalízisnek (ANOVA) vetettük alá, az átlagokat Duncan-teszttel hasonlítottuk össze 5%-os szignifikancia mellett. Minden eredményt átlagérték standard hibaként (SE) fejeztünk ki. A statisztikai elemzéseket az SPSS for Windows 8.0 programmal végeztük.
Eredmények és megvitatás
Az állatok testtömeggyarapodása szignifikánsan magasabb volt a MOCHI (alacsony amilóztartalmú) és az IRGA 416 (közepes amilóztartalmú) kezelésben, mint a magas amilóztartalmú kezelésben (IRGA 417). Az átlagos táplálékfelvétel a MOCHI kezelésben szignifikánsan nagyobb volt, mint a másik két kezelésben (1. táblázat).
A patkányokkal és emberekkel végzett kutatások többsége nem számol be az amilóz tartalomnak a fogyasztásra és a testtömeg-gyarapodásra gyakorolt hatásáról (GODDARD és mtsai., 1984; KABIR és mtsai., 1998). ZHOU & KAPLAN (1997) azonban két keményítőforrás, a 70-75% amilopektint tartalmazó burgonya és a 70% amilózt tartalmazó kukorica emészthetőségét patkányokkal végzett négyhetes kísérletben értékelve szintén a magas amilopektintartalmú étrenddel szignifikánsan nagyobb takarmányfelvételt tapasztalt, bár a testtömeg-gyarapodásra nem volt hatása. Általában az alacsony amilóztartalmú rizsszemek ízletesebbek (RAMIREZ, 1991), ami magyarázhatja a nagyobb takarmányfelvételt, amely az amilopektin magasabb emészthetőségével összefüggésben befolyásolta az állatok testtömeg-gyarapodását. Ezt a hipotézist támasztja alá SCLAFANI és munkatársai (1987) patkányokon végzett kutatása, amely kimutatta, hogy az állatok rendelkeznek olyan receptorokkal, amelyek megkülönböztetik a szénhidrátok, például a keményítő ízét, ami ahhoz vezet, hogy az elágazó láncú keményítő (amilopektin) fogyasztását előnyben részesítik az el nem ágazó láncú keményítő (amilóz) helyett.
A látszólagos szárazanyag-emészthetőség (AD) szignifikánsan magasabb volt a közepes (IRGA 416) és az alacsony (MOCHI) amilóztartalmú kezelésekben (1. táblázat). A székletben lévő keményítő elemzésén alapuló emészthetőségi vizsgálatok kimutatták a főtt és nyers viaszos és nem viaszos rizsfajtákból származó keményítő szinte teljes emésztését (99,9%) patkányok és emberek esetében (EGGUM et al., 1993). Mivel azonban a takarmányok izoprotein, izolipid és izokalórikusak voltak, a jelen vizsgálatban megfigyelt emészthetőségi különbségek az amilóz és az amilopektin molekulaszerkezetének különbségeivel magyarázhatók. Az amilóz, amely alapvetően lineáris és tömör lánccal rendelkezik, tömörebb a szemcsékben, ami megnehezíti az emésztőenzimek hozzáférését; ezzel szemben az amilopektin molekula, amely elágazó lánccal rendelkezik, nagyobb hozzáférést biztosít ezen enzimek számára. Így az amilózt a gyomor-bél traktusban lévő enzimek esetleg nem emésztik meg teljesen, és részben kiválasztódik a széklettel (BEHALL et al., 1988; GODDARD et al., 1984), ami a magasabb amilóztartalmú kezelésnél (IRGA 417) megfigyelt alacsonyabb AD-hoz vezet. A különböző amilóztartalmú rizskultúrák in vitro keményítőemészthetőségével kapcsolatos vizsgálatok megerősítik ezt a hipotézist, a magasabb amilóztartalmú fajták alacsonyabb emészthetőséget mutattak, mint az alacsony amilóztartalmúak (HU et al., 2004; FREI et al., 2003).
Noha a nedves (WFP) és száraz (DFP) széklettermelésre nem volt hatással az amilóztartalom, a közepes és alacsony amilóztartalmú kezelések szignifikánsan alacsonyabb széklet víztartalmat (FWC) mutattak (1. táblázat). A magas amilóz tartalmú kezelés (IRGA 417) megnövekedett széklet víztartalma megerősíti az amilóz enzimek általi alacsonyabb emészthetőségét a gyomor-bél traktusban. Vizsgálatok kimutatták, hogy a lassan emészthető és/vagy emészthetetlen szénhidrátok magasabb tartalma a vastagbélben és a vakbélben fokozott mikrobiális aktivitást és kiválasztást eredményez, amely 80%-ban vízből áll, és a széklet tömegének jelentős százalékát képviselheti (CHERBUT et al., 1997), ami igazolja az IRGA 417-es kezelés alatt lévő állatok magasabb széklet víztartalmát. A széklet víztartalmának ez a növekedése fontos a székrekedés és az aranyér megelőzése szempontjából, valamint azért, mert szubsztrátot biztosít a mikrobák növekedéséhez, ami növeli a potenciálisan védő termékek termelését és koncentrációját, miközben hígítja a potenciálisan toxikus vegyületek koncentrációját (CHERBUT et al., 1997).
A széklet pH-értékének csökkenése és a széklet nitrogénkiválasztásának növekedése szintén a magas amilóztartalmú kezelés (IRGA 417) során megfigyelt fokozott mikrobiális aktivitást mutatja (1. táblázat). Az eredmények alapján feltételezhető, hogy minél magasabb az amilóz-tartalom a takarmányban, annál több szubsztrát áll rendelkezésre a fermentációhoz, amelyet a vastagbélbe jutva a baktériumflóra fermentál, ami szerves savak termelődését eredményezi. E savak egy részét a szervezet felhasználja, fontos energiaforrás a vastagbél számára, emellett felelős az immunválasz és a bélflóra szabályozásáért (BROUNS et al., 2002). Korai epidemiológiai vizsgálatok szerint egyes rövid szénláncú zsírsavak, különösen a propionát és a butirát 25-30%-kal csökkenthetik a vastagbélrák kockázatát, segítve a bélrendszer egészségének fenntartását és csökkentve a bélgyulladás kialakulásával kapcsolatos kockázati tényezőket (BROUNS et al., 2002). A termelt savak másik része a széklettel ürül, ami a magas amilóztartalmú (IRGA 417) kezelésnél megfigyelt alacsonyabb pH-t eredményezi, ami a bél mikroflóra fenntartása szempontjából kívánatos.
A széklet nitrogén-kiválasztásának növekedése szintén a magasabb amilóztartalom (IRGA 417) esetén megnövekedett fermentatív aktivitásra utal (1. táblázat). Hasonló eredményt tapasztaltak YOUNES és munkatársai (1995) is, akik patkányok étrendjéhez emészthetetlen keményítőfrakciókat adva a széklet nitrogénkiválasztásának jelentős növekedését figyelték meg, ami általában a cecum mikroflóra jelentős fejlődésével jár együtt, mivel a nagy mennyiségű szénhidrátok lebontása növeli a nitrogén beépülését a bakteriális fehérjékbe. Az optimális bakteriális növekedéshez szükséges nitrogént a vékonybél lebontásából kikerülő fehérjék, endogén fehérjék (hasnyálmirigy- és bélváladék, levedlett hámsejtek), vagy az emésztőtartalomba diffundáló vérkarbamid biztosítja (YOUNES et al., 1995). Ezért a széklettel történő nitrogénkiválasztás növekedése megfelelhet a bakteriális fehérjék fokozott székletkiválasztásának és a vizeletből a székletbe történő nitrogénkiválasztás megváltozásának (DEMIGNÉ & RÉMÉSY, 1982). A vizeletből a székletbe történő nitrogénkiválasztásnak ez a változása segíthet a krónikus vesebetegség kezelésében (YOUNES et al., 1995).
Noha a 15 perces glikémiás válasz minden kezelésnél hasonló volt, a közepes (IRGA 416) és alacsony (MOCHI) amilóztartalmú kezelésekben az állatok a görbe többi pontján (60 perc) magasabb postprandiális vércukorválaszt mutattak, mint a magas amilóztartalmú (IRGA 417) kezelésben lévő állatok (1. ábra). A jelen munkában megfigyelt eredményekhez hasonlóan KABIR és munkatársai (1998) az amilóztartalom hatását patkányok glikémiás válaszára értékelve megfigyelték, hogy az amilózban gazdag étrend három héten át történő fogyasztása csökkentette az állatok posztprandiális vércukorválaszát, a glükóz beépülését a lipidekbe és a mellékhere zsírpárnáiba. Hasonlóképpen GODDARD és munkatársai (1984), valamint BRAND MILLER és munkatársai (1992), értékelve a rizsfajták megnövekedett amilóz-tartalmának hatását az emberek glikémiás válaszára, szintén megfigyelték, hogy az amilóz-tartalom közvetlen kapcsolatban áll a glikémiás és inzulinémiás válaszokkal.
A középső (IRGA 416) és alacsony (MOCHI) amilóz-tartalommal kezelt állatoknál a magasabb posztprandiális vércukor-válasz a polimer amilopektinhez viszonyított alacsonyabb emészthetőségével magyarázható. Bár nem szignifikáns, a magas amilóztartalmú kezeléseknél tapasztalt alacsonyabb glikémiás válasz különösen fontos a cukorbetegek számára, segítve a rendszeres vércukorszint fenntartását. JENKINS és munkatársai (1987) szerint a magas szénhidráttartalmú étrend, különösen a magas glikémiás indexű szénhidrátok formájában, számos káros hatással hozható összefüggésbe, mint például a posztprandiális hiperinzulinémia, a ß-sejtek diszfunkciója az ezt követő inzulinrezisztencia kialakulásával, az elhízás, az érelmeszesedés és más krónikus betegségek a modern társadalomban.
Egyes kutatók a magas vércukor koncentrációt a magas szérum összkoleszterin és triglicerid koncentráció fő meghatározó tényezőjeként hozzák összefüggésbe, ami befolyásolja a koszorúér betegségek és a nem inzulinfüggő cukorbetegség progresszióját (ZAVARINI et al., 1989). Jelen munkában a szérum koleszterin- és trigliceridszintek magasabbak voltak a magasabb glikémiás választ adó kezelésekben (IRGA 416 és MOCHI), a szérum HDL-koleszterinszintet pedig nem befolyásolta a diéta (1. táblázat).
A jelen munkában megfigyeltekhez hasonlóan a BEHALL et al. (1988) a 30 és 70%-os amilóz tartalmú étrendek hatását értékelve emberekre, nem tapasztaltak szignifikáns különbséget a szérum HDL-koleszterin szintjében, és szignifikáns csökkenést figyeltek meg a szérum triglicerid-, inzulin- és összkoleszterinszintekben az amilózban gazdag étrend fogyasztását követően az amilopektinben gazdag étrendhez képest. Ezekben a kutatásokban megfigyelték, hogy az amilózban gazdag étrend alkalmazása előnyös lehet a normál szénhidrátot tartalmazó étrenddel szembeni intoleranciában szenvedők, valamint a magas plazma glükóz- és inzulinszintű és nyilvánvalóan inzulinrezisztens elhízott és cukorbeteg betegek számára. Hasonlóképpen JENKINS és munkatársai (1987) és PAWLAK és munkatársai (2004) a magas és alacsony glikémiás indexű étrendek hatását értékelve emberekre, illetve állatokra, arra a következtetésre jutottak, hogy az alacsonyabb glikémiás reakciójú étrend csökkenti a posztprandiális vércukorszintet, a triglicerideket és az összkoleszterint, valamint a hasnyálmirigy-szigeteket ért károsodást.
Ez a tény a keményítő emészthetősége és a glükóz hepatikus anyagcserére gyakorolt hatása közötti összefüggéssel is magyarázható. A májba jutva a keményítő lebontásából származó glükóz három fő útvonalat követ: a) a vérbe kerül, hogy koncentrációját kellően magasan tartsa az agy és más szövetek energiaellátásához; b) glikogénné alakul, amelyet a májban és az izmokban tárolnak; c) zsírsavakká alakul, amelyet a trigliceridek szállítanak (LINDER, 1991). Az amilopektin, mivel könnyebben lebomlik, az amilózhoz képest nagyobb glükózáramlást biztosít a májnak, ugyanabban az időtartamban. Ez a nagyobb áramlás többlet glükózt eredményez a májban, amely zsírsavakká metabolizálódik, és a trigliceridek és a koleszterin szállítják, hogy a zsírszövetben tárolódjon, ami a szérum triglicerid- és koleszterinszint növekedését eredményezi.
Mindemellett fontos kiemelni, hogy a várttal ellentétben a közepes (IRGA 416) és alacsony (MOCHI) amilóztartalmú kezelésben részesülő állatok éhomi szérumglükóz-koncentrációja alacsonyabb volt, mint az IRGA 417 kezelésben részesülő állatoké (1. táblázat). BENTON (2002) szerint a nagy mennyiségű keményítőt tartalmazó táplálék gyakori fogyasztása az étkezés után néhány órával hipoglikémiás reakcióval jár. Ezt az eseményt, amelyet reaktív hipoglikémiának vagy ételstimulált (posztprandiális) hipoglikémiának is neveznek, az étkezés után hosszabb ideig felszabaduló magas inzulinszint idézheti elő, így a vércukorszint olyan mértékben csökken, hogy az agyi aktivitás megzavarodik. Az éhgyomri hipoglikémia leggyakrabban olyan cukorbetegeknél fordul elő, akik a cukorbetegség kezelésére inzulint alkalmaznak. Azonban számos más rendellenesség is összefüggésbe hozható a hipoglikémiával, mint például az inzulinóma, endokrin hiányosságok, posztprandiális reaktív hipoglikémia és öröklött anyagcserezavarok.
A kísérleti tápok eltérő amilóztartalma a hasnyálmirigy súlyát is befolyásolta, amely a közepes (IRGA 416) és alacsony (MOCHI) amilóztartalmú kezeléseknél magasabb volt. A máj súlya a magas (IRGA 417) amilóztartalmú kezelésben részesülő állatoknál volt nagyobb (1. táblázat).
Más állatokkal végzett kutatásokban értékelték a különböző emészthetőségű keményítőt tartalmazó tápok hatását a szervek, például a máj és a vese súlyára (KABIR et al., 1998; KIM et al., 2003), azonban a hasnyálmirigy súlyát értékelő kutatásokat nem találtak. A hasnyálmirigy a fő szerv, amely az emésztésért és a vércukorszintért felelős hormonok és enzimek (inzulin és glükagon) termeléséért, tárolásáért és kiválasztásáért felelős. A közepes (IRGA 416) és alacsony (MOCHI) amilóztartalmú kezelésben részesülő állatok hasnyálmirigyének súlynövekedése tehát a szerv metabolikus aktivitásának növekedésével magyarázható, mivel az amilopektin, mivel gyorsabban emésztődik, mint az amilóz, a vér posztprandiális glükózszintjének erőteljesebb emelkedését okozhatja, ami a hasnyálmirigy nagyobb inzulintermelését igényli e megnövekedett szintek szabályozásához. Így az anyagcsere megnövekedett inzulinigénye elősegíti a szerv hipertrófiáját és/vagy hormonfelhalmozódását, ami magyarázatot adhat a közepes és alacsony amilóztartalmú kezelések (IRGA 416 és MOCHI) állatainál megfigyelt hasnyálmirigy-tömegnövekedésre. Továbbá PAWLAK és munkatársai (2004), amikor a magas és alacsony glikémiás válaszú étrendek hatását vizsgálták patkányok glikémiás és lipidanyagcseréjére, megfigyelték, hogy a magas glikémiás válaszú étrendet fogyasztó állatok hasnyálmirigy-szigeteseiben jelentősen megnőtt az abnormális β-sejtek aránya, a szigetsejt-architektúra súlyos zavarával és szigetfibrózissal, ami a szerv súlyának növekedését eredményezheti.
Az állatok májtömegét illetően a különböző emészthetőségű tápok hatására nem figyeltek meg különbséget a szerv tömegében (KABIR et al, 1998; KIM et al., 2003), míg mások (ZHOU & KAPLAN, 1997) azt figyelték meg, hogy az alacsony emészthetőségű takarmányok esetében a máj súlya szignifikánsan alacsonyabb volt, úgy gondolták, hogy az amilóz:amilopektin aránynak nem volt hatása. Jelen vizsgálatban a máj súlya szintén nem korrelált a rizsszemek amilóz:amilopektin arányával, mivel az alacsony (MOCHI) és magas (IRGA 417) amilóztartalmú kezelések magasabb szervi súlyt mutattak.
KÖVETKEZTETÉS
Az amilóz:amilopektin arány jelentősen befolyásolja a rizs keményítő emésztését a gyomor-bél traktusban. Így az amilóz-tartalom, amelyet általában a termékfogyasztás egyes tulajdonságainak értékelésére használnak, segíthet az egyes biológiailag releváns paraméterek, például a vércukor- és trigliceridkoncentráció szabályozását célzó étrendben felhasználandó gabona kiválasztásában.
AOAC, Association of Official Analytical Chemists. Az AOAC International hivatalos analitikai módszerei. 16.szerk. Washington, DC, 1995. Kiegészítés 1998.
BEHALL, K.M. et al. A keményítő szerkezetének hatása a glükóz és inzulin válaszokra felnőtteknél. American Journal of Clinical Nutrition, v.47, p.428-432, 1988. Elérhető: <http://www.ajcn.org/content/47/3/428.full.pdf+html>. Hozzáférés: Oct 5, 2011.
BENTON, D. Szénhidrátbevitel, vércukorszint és hangulat. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, v. 26, p. 293-308, 2002. Elérhető: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149763402000040>. Hozzáférés: Jan 17, 2008. doi: 10.1016/S0149-7634(02)00004-0.
BRAND-MILLER, J. et al. Rizs: magas vagy alacsony glikémiás indexű élelmiszer? American Journal of Clinical Nutrition, v.56, p.1034-1036, 1992. Elérhető: <http://www.ajcn.org/content/56/6/1034.full.pdf+html>. Hozzáférés: Jan 20, 2008.
BROUNS, F. et al. Rezisztens keményítő és a “butirát forradalom”. Trends in Food Science and Technology, v.13, p.251-261, 2002. Elérhető: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924224402001310>. Hozzáférés: Jan 17, 2008. doi: 10.1016/S0924-2244(02)00131-0.
CHERBUT, C. et al. burgonya- és kukoricaszálak emésztési és metabolikus hatása emberi alanyokban. British Journal of Nutrition, v. 77, 33-46. o., 1997. Elérhető: Comut – Biblioteca Central UFSM. Hozzáférés: Jan 10, 2008.
COFFMAN, W.R.; JULIANO, B.O. A gabonafélék táplálkozási minősége: Genetikai és agronómiai javítás. In: OLSON, R.A.; FREY, K.J. Rizs. Madison: Amerikai Agronómiai Társaság, 1987. p.101-131.
DEMIGNÉ, C.; RÉMÉSY, C. A finomítatlan burgonyakeményítő hatása a bélsárfermentációra és az illékony zsírsavak felszívódására patkányokban. Journal of Nutrition, v.112, p.2227-2234, 1982. Elérhető a következő címen: <http://jn.nutrition.org/content/112/12/2227.full.pdf+html>. Hozzáférés: Jan 17, 2008.
EGGUM, B.O. et al. The resistant starch, undigestible energy and undigestible protein contents of raw and cooked bold rice. Journal of Cereal Science, v.18, p.159-170, 1993. Elérhető: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S073352108371043X>. Hozzáférés: Jan 18, 2008. doi: 10.1006/jcrs.1993.1043.
FREI, M. et al. Studies on in vitro starch digestibility and the glycemic index of six different indigenous rice cultivars from the Philippines. Food Chemistry, v.83, p.395-402, 2003. Elérhető a következő címen: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814603001018>. Hozzáférés: Jan 20, 2008. doi: 10.1016/S0308-81 46(03)00101-8.
GILBERT, G.A.; SPRAGG, S.P. Jód-szorpció: “Kék érték”. In: WHISTLER, R.L. Methods in carbohydrate chemistry: Volume IV – starch. London: Academic, 1964. p.168-169.
GODDARD, M.S. et al. The effect of amylose content on insulin and glucose responses to ingested rice. American Journal of Clinical Nutrition, v.39, p.388-392, 1984. Elérhető: <http://www.ajcn.org/content/39/3/388.full.pdf+html>. Hozzáférés: Jan 20, 2008.
HU, P. et al. Starch digestibility and the estimated glycemic score of different types of rice differing in amylose contents. Journal of Cereal Science, v.40, p.231-237, 2004. Elérhető a következő címen: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0733521004000669>. Hozzáférés: Jan 17, 2008. doi: 10.1016/j.jcs.2004.06.001.
JENKINS, D.J.A. et al. Az alacsony glikémiás indexű étrend metabolikus hatásai. American Journal of Clinical Nutrition, v.46, p.968-975, 1987. Elérhető: <http://www.ajcn.org/content/46/6/968.full.pdf+html>. Hozzáférés: Jan 17, 2008.
KABIR, M. et al. Dietary amylose-amylopectin starchin content affects glucose and lipid metabolism in adipocytes of normal and diabetic rats. Journal of Nutrition, v.128, p.35-43, 1998. Elérhető: <http://jn.nutrition.org/content/128/1/35.full.pdf+html>. Hozzáférés: Jan 20, 2008.
KIM, W.K. et al. A kukoricából és rizsből származó rezisztens keményítő hatása a glükózszabályozásra, a vastagbél eseményeire és a vér lipidkoncentrációjára streptozotocin-indukált diabéteszes patkányokban. Journal of Nutritional Biochemistry, v.14, p.166-172, 2003. Elérhető: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955286302002814>. Hozzáférés: Jan 18, 2008. doi: 10.1016/S0955-2863(02)00281-4.
LINDER, M.C. A szénhidrátok táplálkozása és anyagcseréje. In: _____. Táplálkozási biokémia és anyagcsere klinikai alkalmazásokkal. 2.szerk. Amerikai Egyesült Államok: Appleton & Lange, 1991. p.21-48.
PAWLAK, D.B. et al. Az étrendi glikémiás index hatása az adipozitásra, a glükóz homoeosztázisra és a plazma lipidekre állatokban. Lancet, v.364, p.778-785, 2004. Elérhető a következő címen: <http://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(04)16937-7/abstract>. Hozzáférhető: Jan 17, 2008. doi: 10.1016/S0140-6736(04)16937-7.
RAMIREZ, I. Keményítő íz: az amilopektin és az amilóz látszólagos megkülönböztetése patkányok által. Physiology & Behavior, v.50, n.6, p.1181-1186, 1991. Elérhető: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/003193849190580H>. Hozzáférés: Jan 18, 2008. doi: 10.1016/0031-9384(91)90580-H.
REEVES, P.G. et al. AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition ad hoc writing committee on the reformulation of the AIN-76A rodent diet. Journal of Nutrition, v.123, p.1939-1951, 1993. Elérhető: <http://jn.nutrition.org/content/123/11/1939.full.pdf+html>. Hozzáférés: Jan 20, 2008.
SCLAFANI, A. et al. et al. Starch preference in rats. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, v. 11, n. 2, p.253-262, 1987. Elérhető: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149763487800337>. Hozzáférés: Jan 20, 2008. doi: 10.1016/S0149-7634(87)80033-7.
YOUNES, H. et al. Resistant starch exerts a plasma urea lowering effect on plasma urea by enhancing urea N transfer into the large intestine. Nutrition Research, 15. évf. 15. szám, 1199-1210. o., 1995. Elérhető: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/027153179500079X>. Hozzáférés: Jan 18, 2008. doi: 10.1016/0271-5317(95)00079-X.
ZAVARINI, I. et al. A koszorúér-betegség kockázati tényezői egészséges, hiperinsulinaemiás és normál glükóztoleranciájú személyeknél. New England Journal of Medicine, v.320, p.702-706, 1989. Elérhető a következő címen: <http://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJM198903163201105>. Hozzáférés: Jan 20, 2008. doi: 10.1056/NEJM198903163201105.
ZHOU, X.; KAPLAN, M.L. Soluble amylose cornstarch is more digestible than soluble amylopectin potato starch in rats. Journal of Nutrition, v.127, n.7, p.1349-1356, 1997. Elérhető a következő címen: <http://jn.nutrition.org/content/127/7/1349.full.pdf+html>. Hozzáférés: Jan 18, 2008.