STUDIO DELLA RISPOSTA GLICEMICA DEGLI ZUCCHERI D’UVA CRISTALLINI A CONFRONTO CON ALTRI ZUCCHERI COMMERCIALI[1]

L’INDICE GLICEMICO (IG) è definito come “il rapporto tra l’area incrementale sottesa della curva glicemica indotta da un alimento test e l’analoga area ottenuta in seguito al consumo, in quantità isoglucidica (50 g di carboidrati disponibili), di un alimento standard” (FAO/WHO, 1998). È il parametro che indica la velocità con cui una sostanza entra in circolo provocando un aumento del livello di glucosio nel sangue (la glicemia). Questa velocità si esprime in percentuale prendendo una pari quantità di glucosio come riferimento (al glucosio viene assegnato un IG = 100).

Gli zuccheri si distinguono per il loro basso, medio o alto indice glicemico. In particolare, il valore di IG viene considerato: basso se minore di 55, medio se compreso tra 56 e 69, alto se maggiore di 70.

Nel 2014 è stato predisposto un protocollo di ricerca che si proponeva di confrontare le risposte glicemiche post-prandiali e i valori di indice glicemico degli zuccheri d’uva cristallini di Naturalia Ingredients (CDG = destrosio d’uva cristallino crystalDEXTROGRAPE, CFG = fruttosio d’uva cristallino crystalFRUCTOGRAPE e CSG = zucchero d’uva cristallino crystalGRAPESUGAR[2]) con quelli rilevati a seguito del consumo di prodotti commerciali, quali saccarosio da barbabietola o di destrosio o di fruttosio da mais o di una miscela di essi (destrosio: 51%; fruttosio: 49%). La valutazione dell’indice glicemico dei prodotti è stata effettuata secondo la procedura ISO-26642[3].

Il protocollo utilizzato per la determinazione dell’Indice Glicemico è stato sottoposto e ha ottenuto parere favorevole da parte del Comitato Etico dell’Università degli Studi di Milano. Ciascun partecipante allo studio ha firmato un modulo di consenso informato.

Per la stima delle porzioni di zuccheri da somministrare durante le prove (corrispondenti a 25 g di carboidrati disponibili) si è tenuto conto dell’umidità valutata sui campioni stessi.

Per la valutazione della risposta glicemica post-prandiale dei suddetti prodotti sono stati reclutati 12 soggetti adulti sani, di età compresa tra i 20 e i 26 anni, maschi e femmine, volontari, selezionati sulla base delle indicazioni della letteratura (non affetti da allergie alimentari, non in terapia farmacologica, non in gravidanza accertata o presunta) (Wolever TMS, et al.2008)[4]. I parametri valutati sui soggetti sono stati: sesso, età, altezza, peso, indice di massa corporea, livelli ematici di glucosio basale.

Ciascun soggetto ha consumato, con una frequenza pari a una volta alla settimana, 6 pasti test a base di zuccheri e 3 pasti standard a base di 25g di glucosio. Ciascuno zucchero è stato somministrato dopo essere stato disciolto, la mattina stessa della prova, in 500 ml di tè.  I soggetti dovevano presentarsi il giorno del test, digiuni da almeno 10 ore, senza avere assunto alcol né avere svolto attività fisica intensa durante la sera precedente.

In tabella 1 sono riportati i dati antropometrici, l’età e i valori di glicemia basale dei volontari coinvolti nello studio.

Tabella 1: Caratteristiche antropometriche e valori di glicemia basale dei volontari.

Il gruppo di volontari coinvolti presentava valori medi di BMI e di glicemia basale nella norma; questi ultimi non sono risultati significativamente diversi tra loro nei differenti pasti.

Sui soggetti, a digiuno dalla sera precedente (almeno 10 ore) sono stati eseguiti prelievi di sangue capillare, prima e dopo il consumo del carico del glucosio di riferimento o degli zuccheri da testare (tempi: 0, 15, 30, 45, 60, 90, 120); la determinazione della concentrazione di glucosio nei campioni di sangue è stata effettuata mediante metodica enzimatica (analizzatore clinico STAT 2300 YSI).

Per ciascun soggetto e per ciascuna prova sono state calcolate le aree incrementali (IAUC) sottese alle curve glicemiche postprandiali.

L’Indice Glicemico (IG) dei prodotti è stato calcolato mediante la relazione:

Dove:

IAUC zucchero test = area glicemica incrementale degli zuccheri test

IAUC carico di glucosio = media delle aree glicemiche incrementali delle tre prove effettuate con carico di glucosio (alimento standard di riferimento)

I dati sono stati espressi come media ± ES; tutti i risultati sono stati sottoposti ad analisi della varianza per misure ripetute (RM-ANOVA), al fine di identificare differenze di effetto dovute ai diversi zuccheri. Si è quindi utilizzato il test di Tukey (TukeyHSD), applicato post hoc, per confrontare l’effetto di ciascun pasto con quello di tutti gli altri. Tutti i calcoli statistici sono stati effettuati mediante software Statistica della Statsoft Inc. Inoltre, in accordo con la metodologia ISO 26642 i valori di IG ottenuti, sono stati sottoposti a verifica degli “outliers”, ovvero all’individuazione di quei risultati (dei 12 valori di IG ottenuti per ciascun prodotto) che cadevano al di fuori del range Media + 2 Std Dev, per la loro eventuale eliminazione.

In figura 1 sono riportati i profili glicemici incrementali medi, ottenuti detraendo il valore della glicemia basale ai livelli rilevati ad ogni tempo di prelievo; nella tabella sottostante alla figura sono riportati inoltre i risultati dell’analisi statistica effettuata per verificare le differenze tra i livelli glicemici indotti dai diversi zuccheri ai tempi di prelievo. L’analisi statistica RM-ANOVA condotta sulle curve rivela che il tipo di pasto influenza in maniera altamente significativa (p < 0.001) la glicemia post-prandiale.

Figura 1: Curve glicemiche incrementali valutate dopo consumo dei diversi zuccheri testati (Media ± ES) e differenze significative (p < 0.05) per il test Tukey-HSD tra i livelli ematici di glucosio ai differenti tempi di prelievo. Legenda: GluSTD = Glucosio da mais (riferimento); Fru = fruttosio da mais; Glu + Fru = glucosio + fruttosio da mais (51:49); Sac = Saccarosio; CSG = zucchero d’uva cristallino; CDG = glucosio d’uva cristallino; CFG = fruttosio d’uva cristallino.

L’andamento della curva glicemica post-prandiale relativa al consumo degli zuccheri mostra, come atteso, un picco a 30 minuti ed un ripristino dei valori basali entro circa 90 minuti dall’inizio del test. Dopo 1.5 h dal consumo per tutti gli zuccheri testati, eccezione fatta per il fruttosio sia da uva che da mais, si sono rilevati livelli glicemici inferiori a quelli della glicemia basale. I profili glicemici indotti dal consumo dei due tipi di fruttosio testato hanno mostrato, come atteso, valori decisamente inferiori rispetto a quelli rilevati per tutti gli altri zuccheri, con un ripristino dei valori basali molto più graduale. Il minore impatto glicemico del fruttosio è verosimilmente dovuto al suo destino metabolico, che prevede la conversione in glucosio di circa il 50% della quantità di questo zucchero che raggiunge il fegato dopo l’assorbimento, ed il suo successivo passaggio in circolo (Tappy L et al. 2010)[5]. Il saccarosio e le miscele di glucosio e fruttosio, hanno mostrato profili glicemici intermedi, e in particolare, dopo 30 min dal consumo, per la miscela da uva si sono rilevati livelli glicemici significativamente più bassi di quelli rilevati per la miscela di zuccheri da mais e per il saccarosio.

Per ciascun soggetto e per ciascuna prova sono state calcolate le aree incrementali (IAUC) sottese alle curve glicemiche postprandiali da cui sono stati derivati valori di IG dei sei prodotti testati (Figura 2; tabella 2).

Figura 2: Valori di IG dei 6 prodotti testati.

Tabella 2: Valori di IG calcolati per gli zuccheri testati (media ± ES); i valori nella stessa riga che riportano lettere differenti sono significativamente diversi per p < 0.05.

Per l’analisi statistica dei risultati di IG non sono stati effettuati i confronti statistici con i valori di IG del glucosio poiché questi ultimi sono arbitrariamente considerati uguali a 100 e non determinati analiticamente.

Come atteso, il valore più elevato di IG è stato riscontrato per il prodotto CDG, costituito da glucosio cristallino prontamente assimilabile, mentre i valori più bassi di IG sono stati rilevati per il fruttosio, per il quale non sono state evidenziate differenze significative in funzione dell’origine botanica. Questi risultati sono in accordo con i dati in letteratura che riportano valori di IG eccezionalmente basso per il fruttosio (http://www.glycemicindex.com/).

In particolare, appaiono interessanti i risultati ottenuti per le miscele di glucosio e fruttosio a confronto con quelli riscontrati per il saccarosio, disaccaride costituito dai due suddetti monosaccaridi. Le due miscele, infatti, presentano valori di IG medio bassi (CSG=49 e glucosio+fruttosio da mais=63) e non diversi tra loro ma significativamente (p<0.05) inferiori al valore di IG riscontrato per il saccarosio (91). Questi risultati sembrano suggerire che il consumo delle miscele dei due monosaccaridi contenenti glucosio libero, e dunque immediatamente disponibile per l’assorbimento, possa stimolare l’immediata secrezione di insulina che, a sua volta, promuove l’uptake di glucosio dai tessuti e quindi una più veloce riduzione dei livelli di glucosio circolanti. Nel caso del saccarosio invece, il passaggio in circolo del glucosio può risultare “più ritardato”, effetto verosimilmente attribuibile al fatto che questo disaccaride deve subire l’idrolisi da parte degli enzimi della mucosa assorbitiva prima che il glucosio che lo compone possa passare in circolo.

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[1] Le immagini e i contenuti di questo documento sono tratti dallo studio descritto nel dettaglio nella Tesi di Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari della Dott.ssa Laura Costantino “VALUTAZIONE DELLA RISPOSTA GLICEMICA DI ZUCCHERI COMMERCIALI DERIVATI DA DIVERSE FONTI VEGETALI”.

[2] All’epoca dello studio il nome commerciale dello zucchero d’uva era crystalSWEETGRAPE.

[3] INTERNATIONAL STANDARD ISO 26642:2010(E): Food products — Determination of the glycaemic index (GI) and recommendation for food classification

[4] Wolever TMS, et al. Measuring the glycemic index of foods: interlaboratory study. Am J Clin Nutr.(2008) 87(1):247S-257S

[5] Tappy L, Le KA. Metabolic effects of fructose and the worldwide increase in obesity. Physiol Rev 90:23-46, 2010