Inhibidores

Un novedoso método para reducir el índice glicémico del pan blanco usando un extracto de judías blancas

Jay K Udani 2, 3, Mary L Hardy 2, 3, Sudeep Shrestha

Medicus Research LLC, Northridge, CA 91325

Escuela de Medicina de la UCLA, Departamento de Medicina

Hospital Brigham y de Mujeres/Escuela de Medicina de Harvard, División de Gastroenterología

Autor correspondiente – Jay Udani, MD 18250 Roscoe Blvd. Suite 240 Northridge, CA 91325

(818) 882-9442

Fax (818) 775-0673

jay.udani@chw.edu

Este estudio fue apoyado por los laboratorios Pharmachem, Kearny, NJ

Título de la carrera: Reducción del índice glicémico con el extracto de judías blancas

Número de palabras = 3161: Número de tablas = 1: Número de figuras = 0

Resumen

Phase2® es un suplemento dietético derivado de la judía blanca común (Phaseolus Vulgaris). Se ha demostrado que el producto Phase2® inhibe la enzima compleja de digestión de carbohidratos alfa-amilasa. Este proceso puede dar lugar a la disminución de la eficacia del Índice glicémico (IG) de ciertos alimentos. El objetivo de este estudio era determinar si la adición de Phase2® disminuiría el IG de un alimento comercialmente disponible de alto índice glicémico (pan blanco). Se llevó a cabo un estudio cruzado de 6 brazos con 13 sujetos aleatorios. Se realizaron pruebas estandarizadas del IG en el pan blanco Wonder Brand con y sin la adición de cápsulas y polvo de Phase2® en dosis de 1500mg, 2000mg y 3000mg cada una. Se observaron reducciones en el IG del pan blanco de la marca Wonder en todas las dosis y formulaciones, excepto en la dosis de 1500mg de la cápsula. Estas reducciones alcanzaron una significación estadística con 3000mg de Phase2® en polvo (-20,23 o 34,11%, p=0,0228). El IG del pan blanco de la marca Wonder se redujo significativamente al añadir 3000mg del extracto de judías blancas de la marca Phase2® en polvo con otras dosis y formulaciones que mostraban reducciones clínicamente significativas sin alcanzar la significación estadística. En la dosis y formulación adecuadas, el extracto de frijol blanco de Phase2® parece ser un método novedoso y potencialmente eficaz para reducir el IG de los alimentos existentes sin modificar su perfil de ingredientes. Dados los posibles beneficios para la salud de una dieta con bajo IG, debería considerarse la posibilidad de seguir estudiando el Phase2® con otros alimentos con alto IG.

Palabras clave: Índice glucémico; Extracto de judías blancas; Alfa-Amilasa; Phaseolus Vulgaris

Introducción

Phase2® es un suplemento dietético derivado de la judía blanca común (Phaseolus Vulgaris) y se ha demostrado que inhibe la enzima digestiva alfa-amilasa (1). Este extracto patentado de alfa-amilasa es secretado en la saliva y por el páncreas y es responsable de la descomposición de los carbohidratos complejos para su absorción. La actividad del alfa-amilasa determina la tasa de descomposición de los carbohidratos complejos en la glucosa y como el IG es una función de la tasa de absorción de la glucosa en el intestino, la inhibición de esta enzima puede resultar en una disminución del IG. El IG se define como «el área incremental bajo la curva de respuesta de la glucosa en sangre de una porción de 50g de carbohidratos de un alimento de prueba, expresada como un porcentaje de la respuesta a la misma cantidad de carbohidratos de un alimento estándar tomado por el mismo sujeto»(2). El índice glucémico normaliza la respuesta glucémica y tiene en cuenta la variabilidad entre los sujetos, promediando los resultados de las pruebas en al menos 10 personas. Por lo tanto, el IG es más fiable que la prueba de respuesta a la glucosa estándar, ya que puede predecir la respuesta en cualquier persona. También se ha demostrado que el IG es fiable en entornos de pruebas de comidas mixtas, lo que demuestra que la inclusión de grasa o proteína en una comida no impide la medición del IG del contenido de carbohidratos de esa comida (2-5).

Se han estudiado bien los beneficios de las dietas con bajo IG. Los datos epidemiológicos han

demostrado que las dietas con bajo IG disminuyen el riesgo de progresar a la diabetes (6; 7) y reducen el riesgo de enfermedad coronaria (8). Los ensayos clínicos controlados han demostrado que las dietas de IG bajo pueden reducir el colesterol (9), reducir la HbA1c y mejorar la sensibilidad a la insulina en los diabéticos (10), retrasar la vuelta del hambre (11) y pueden disminuir el peso y el IMC en los adolescentes (12; 13).

Los alimentos pueden tener valores inherentes de IG, y hay varios métodos para reducir eficazmente el IG de un alimento en particular. La adición de almidones o productos de fibra resistentes (psyllium, fibra de blackgram, cebada, beta-glucano de avena) al alimento puede reducir el IG y el uso concomitante de inhibidores de la alfa-glucosidasa de prescripción médica también puede reducir el IG efectivo de un alimento (14- 20). Cada uno de estos métodos tiene sus limitaciones. Cambiar la receta de un producto alimenticio comercial es difícil y puede alterar el sabor o la textura del alimento, y el uso de productos de prescripción para tal fin sólo puede realizarse bajo la supervisión de un médico. Dado el beneficio general de una dieta de baja glicemia junto con la renuencia de la mayoría de las personas a cambiar su dieta, el objetivo de este estudio fue determinar si la adición del producto Phase2® podría reducir el IG efectivo de un producto alimenticio común de alta glicemia. Hicimos la hipótesis de que la adición de Phase2® afectaría el IG del producto alimenticio de alta glicemia, del pan blanco.

Materiales y métodos

El producto Phase2® es un extracto de agua de la judía blanca (Phaseolus Vulgaris). Las judías blancas enteras sin OMG se muelen y se extraen durante 4 horas. El líquido se filtra y se concentra al vacío. El extracto se filtra de nuevo y luego se pasteuriza antes de ser secado por aspersión. El producto se dosifica en polvo (mezclado con mantequilla) o en forma de cápsula. La caracterización del proceso de extracción de este producto patentado se considera propiedad intelectual confidencial del fabricante (Pharmachem Laboratories, Kearny, NJ). En este estudio se utilizó pan blanco de la marca Wonder (Interstate Bakeries, Kansas City, MO).

Temas y diseño del estudio

Dieciséis voluntarios sanos de edades comprendidas entre los 44 años y un IMC de entre 18 y (kg/m2 119) fueron examinados en las instalaciones de Medicus Research en Northridge, California. Trece sujetos (38% hombres y 62% mujeres) fueron elegibles y entraron en este ensayo cruzado controlado de 6 brazos.

La aprobación del IRB se obtuvo del IRB del Grupo Copérnico (Cary, NC) antes de cualquier procedimiento relacionado con el estudio. Se siguieron las Buenas Prácticas Clínicas (BPC) durante todo el estudio. Todos los sujetos dieron su consentimiento informado de acuerdo con las pautas de las BPC antes de iniciar cualquier procedimiento del estudio. La evaluación de los niveles de glucosa en ayunas fue ≤ 100 mg/dL. Se excluyeron los sujetos con cualquier trastorno alimentario activo, enfermedad gastrointestinal o antecedentes de cirugía gastrointestinal, diabetes u otros trastornos endocrinológicos. Los sujetos se sometieron a una historia y a un examen físico, examen por un médico certificado por la junta y todas las mujeres con potencial de tener hijos se les hizo una prueba de embarazo en orina. Se exigió a las pacientes que utilizaran métodos anticonceptivos adecuados durante el estudio activo. A fin de normalizar la respuesta glucémica en cada día de prueba del estudio, se pidió a los sujetos que consumieran únicamente una dieta de alimentos congelados normalizados preparados con bajo contenido de fibra (21) que contuvieran un mínimo de 100g de carbohidratos. La finalidad de la dieta baja en fibra es reducir al mínimo los posibles efectos residuales del azúcar en la sangre de los carbohidratos complejos de digestión y absorción lentas que pueden estar presentes hasta un día después de consumirlos. También se pidió a los sujetos que ayunaran durante 10 horas antes de su visita al estudio.

Las pruebas de gastroenterología se realizaron según la FAO/Organización Mundial de la Salud (OMS) metodología estándar que utiliza la glucosa como alimento estándar (22). Durante la fase de estandarización del estudio, los sujetos informaron al centro de estudio 3 veces durante las cuales recibieron 50g de carbohidratos netos en forma de glucosa. En cada visita se midió la glucosa en sangre capilar de los sujetos 9 veces durante 2 horas. Se realizaron recogidas de sangre capilar y múltiples mediciones del gastrointestinal durante el intervalo de dos horas como técnica recomendada para reducir los errores de medición (23).

Durante la fase activa del estudio, los sujetos informaron al centro de estudio 7 veces durante las cuales recibieron 50g netos de carbohidratos en forma de pan blanco de la marca Wonder con mantequilla, ya sea por sí mismo o con uno de los productos de prueba. La porción de pan utilizada para obtener 50g de carbohidratos netos se determinó a partir de la información de la etiqueta del paquete. La mantequilla se obtuvo en «pats» de plástico estandarizados y cada porción era de 5g, 36kcal y contenía 0 carbohidratos. La cantidad de mantequilla se estandarizó para cada dosis de prueba, de manera que cada sujeto recibió la misma cantidad de mantequilla en cada visita, independientemente de la cantidad de producto de prueba que recibido. Se ha documentado que la grasa no afecta al IG de los alimentos (24). El producto de prueba se administró en dosis de 1500mg, 2000mg y 3000mg en forma de cápsulas y 1500mg, 2000mg y 3000mg en forma de polvo. La forma en polvo del producto de prueba se mezcló con la mantequilla que se untó en el pan. En cada visita se midió nuevamente la glucosa en sangre capilar de los sujetos 9 veces en 2 horas.

El pan blanco se consumió en 5 minutos, después de lo cual los sujetos permanecieron en una posición semi recostada 160 durante toda la duración de la visita de estudio (a menos que necesitaran usar el baño) hasta la variabilidad en el tiempo de tránsito oro-cecal (25). A los sujetos sólo se les permitió beber agua helada hasta que se completara cada sesión de pruebas.

Análisis

La sangre capilar fue analizada para detectar la glucosa en la sangre con el glucómetro Ascensia Contour de la marca Bayer (Bayer Healthcare, Mishawaka, IN). La sangre se extrajo dos veces en la línea de base y luego en los tiempos 0 (comienzo de la comida), 15 min, 30 min, 45 min, 60 min, 90 min y 120 min.

Cuestionarios

Las escalas Likert de 10 puntos para Diarrea, Flatulencia, Distensión abdominal, Calambres abdominales, Náuseas, Boborygmi (sonidos intestinales) y heces blandas se rellenaron cada hora y al final de cada periodo de prueba.

Análisis estadístico

El análisis estadístico fue realizado por el ANOVA unidireccional de los siete grupos de tratamiento usando comparaciones múltiples no ajustadas (pruebas t) con el control del pan blanco.

Cálculo del gastrointestinal

El IG se calculó de acuerdo con el estándar FAO/OMS (22), que utiliza mediciones de glucosa en sangre capilar. Este método obtiene la respuesta media representativa del pan blanco de la marca Wonder promediando las 3 respuestas del alimento estándar (glucosa). El área incremental bajo la curva (iAUC) se calcula geométricamente aplicando la regla del trapecio. El iAUC es igual a la suma del área del triángulo A, el trapezoide B, el trapezoide C, el triángulo D, el triángulo E y el trapezoide F y el GI

se calcula mediante la siguiente fórmula:

IG = 100 X (CAIE de los alimentos de prueba)/ (CAIE medio de los alimentos estándar)

Según este protocolo, cuando un valor de glucosa en la sangre caía por debajo de la línea de base, sólo se incluía el área por encima del nivel de ayuno.

El análisis estadístico se realizó usando un ANOVA unidireccional de todos los grupos de tratamiento con comparaciones múltiples no ajustadas (pruebas t) con el control del pan blanco.

Resultados

De los 15 sujetos que comenzaron el estudio, 2 sujetos fueron retirados porque su glucosa en la sangre superó los 200mg/dL durante la prueba de tolerancia a la glucosa en la fase de estandarización.

Impacto en la GI

Se observó una respuesta dependiente de la dosis en la reducción del IG del pan blanco de la marca Wonder con las formulaciones en polvo y en cápsula de Phase2®. Estas reducciones alcanzaron una significación estadística con 3000mg de Phase2® en polvo. Las reducciones fueron significativas estadísticamente para la dosis de 2000mg de la cápsula (P=0.076). El resto de las formulaciones de dosis mostraron reducciones no estadísticas (excepto la dosis de 1500mg de la cápsula)

TABLA 1 – El GI del pan blanco con diferentes dosis y formulaciones de Phase2® y % de cambio del control del pan blanco.

FormulaciónIG% Cambio de blanco
control del pan
Valor P
Pan blanco (Control)59.3±24.7
Cápsula de 1500mg61.9±2.6-4.390.7659
Cápsula de 2000mg45.1±14.224.010.0762
Cápsula de 3000mg46.8±12.521.050.1064
1500mg de polvo43.6±15.726.410.1101
2000mg Polvo45.2±14.123.760.1561
3000mg de polvo39.1±20.234.110.0228
Los valores se presentan como media ± SD, n=13. Todas las dosis y formulaciones fueron consumidas con pan blanco. El valor P representa los cambios medios entre el control y el tratamiento.

Seguridad

Todas las dosis y formulaciones parecían ser bien toleradas ya que no se observaron diferencias en ninguno de los cuestionarios (Diarrea, flatulencia, hinchazón, calambres, náuseas, dolor

abdominal, sonidos intestinales y blandura de las heces). No se observaron ni comunicaron eventos adversos durante el estudio.

Discusión

Los datos de este estudio demuestran disminuciones clínicamente significativas en el IG de la marca de pan blanco de la marca Wonder con Phase2® tanto en forma de cápsula como de polvo. Estas disminuciones fueron estadísticamente significativas en la forma de polvo a 3000mg y mostraron reducciones no229 significativas pero clínicamente significativas para todas las dosis y formulaciones excepto para la dosis de 1500mg en cápsula, que no mostró ningún cambio. Los datos sugieren una posible dependencia de la dosis. Puede haber varias razones por las que los efectos de reducción del gastrointestinal no fueron significativos para las otras formulaciones y dosis. En primer lugar, el mecanismo de acción del producto de prueba Phase2® puede requerir una saturación completa de alfa-amilasa intestinal. Esto puede no ocurrir a dosis más bajas y puede ocurrir más lentamente con una cápsula que con un polvo debido al tiempo de disolución de la cápsula. En segundo lugar, este estudio tuvo un tamaño de muestra relativamente pequeño que se basó únicamente en las directrices de la FAO/OMS para el análisis del gastrointestinal. Estos datos pueden servir de base para realizar cálculos del tamaño del efecto para estudios futuros.

Se emplearon varias metodologías para disminuir la variabilidad inter e intramuscular inherente a las pruebas de IG, entre ellas el uso de glucosa en lugar de pan blanco durante la fase de normalización, la normalización de las comidas el día anterior a cada visita, la restricción de los criterios de inclusión a cierta edad y el criterio del IMC, y la posición semi-recostada durante el estudio para normalizar el tiempo de tránsito oro-cecal. Hay una variabilidad inherente de persona a persona en estos resultados que es de esperar y el cálculo del IMC como promedio tiene en cuenta estos factores (26).

Estos resultados ciertamente merecen un estudio más profundo. Los diseños de los estudios futuros deberían utilizar la estandarización de la glucosa e incorporar un conjunto de muestras más grande para disminuir aún más la variabilidad. Además, valdría la pena probar las formulaciones en polvo y en cápsula de 2000mg y 3000mg en otros alimentos de alto IG (como la pasta o el arroz) para identificar si su IG puede o no reducirse también.

Conclusiones

El IG del pan blanco de Wonder Brand se redujo significativamente al añadir 3000mg de extracto de judías blancas de la marca Phase2® en polvo. Todas las demás dosis/formulaciones (excepto la forma de cápsula de 1500mg) mostraron reducciones clínicamente significativas en el sin alcanzar la significación estadística del GI. Con la dosis y la formulación adecuadas, el extracto de judías blancas Phase2® parece ser un método novedoso y potencialmente eficaz para reducir el IG de los alimentos existentes sin modificar su perfil de ingredientes. Dados los posibles beneficios para la salud de una dieta de IG bajo, debe considerarse la posibilidad de

seguir estudiando la combinación de Phase2® en dosis adecuadas / formulación con otros alimentos de IG alto.

Reconocimientos/Divulgaciones

Medicus Research quiere agradecer a los laboratorios Pharmachem por apoyar este ensayo clínico. Medicus Research tiene subvenciones de apoyo a la investigación de los laboratorios Pharmachem. El Dr. Udani ha prestado servicios de consultoría a los laboratorios Pharmachem. Los autores y Medicus Research no apoyan ninguna marca o producto.

Referencia

(1) Meyer BH, Muller FO, Kruger JB, Grigoleit HG. Inhibition of starch absorption by alpha-amylase inactivator given with food. Lancet 1983; 1(8330):934.

(2) Wolever TM, Nuttall FQ, Lee R, Wong GS, Josse RG, Csima A et al. Prediction of the relative blood glucose response of mixed meals using the white bread glycemic index. Diabetes Care 1985; 8(5):418-428.

(3) Collier GR, Wolever TM, Wong GS, Josse RG. Prediction of glycemic response to mixed meals in noninsulin-dependent diabetic subjects. Am J Clin Nutr 1986; 44(3):349-352.

(4) Wolever TM, Bolognesi C. Prediction of glucose and insulin responses of normal subjects after consuming mixed meals varying in energy, protein, fat, carbohydrate and glycemic index. J Nutr 1996; 126(11):2807-2812.

(5) Wolever TM. Glycemic index and mixed meals. Am J Clin Nutr 1990; 511113-1114.

(6) Salmeron J, Ascherio A, Rimm EB, Colditz GA, Spiegelman D, Jenkins DJ et al. Dietary fiber, glycemic load, and risk of NIDDM in men. Diabetes Care 1997; 20(4):545-550.

(7) Salmeron J, Manson JE, Stampfer MJ, Colditz GA, Wing AL, Willett WC. Dietary fiber, glycemic load, and risk of non-insulin-dependent diabetes mellitus in women. JAMA 1997; 472-477.

(8) Liu S, Manson JE, Buring JE, Stampfer MJ, Willett WC, Ridker PM. Relationship between a diet with high glycemic load and plasma concentrations of high sensitivity C-Reactive Protein in middle aged women. Am J Clin Nutr 2002; 75(3):492-498.

(9) Jenkins DJ, Wolever TM, Vidgen E, Kendall CW, Ransom TP, Mehling CC et al. Effect of psyllium in hypercholesterolemia at two monounsaturated fatty acid 300 intakes. Am J Clin Nutr 1997; 65(5):1524-1533.

(10) Brand-Miller J, Hayne S, Petocz P, Colagiuri S. Low-glycemic index diets in the 302 management of diabetes: a meta-analysis of randomized controlled trials. Diabetes Care 2003; 26(8):2261-2267.

(11) Roberts SB. Glycemic index and satiety. Nutr Clin Care 2003; 6(1):20-26.

(12) Spieth LE, Harnish JD, Lenders CM, Raezer LB, Pereira MA, Hangen SJ et al. A low-glycemic index diet in the treatment of pediatric obesity. Arch Pediatr Adolesc Med 2000; 154(9):947-951.

(13) Ludwig DS, Majzoub JA, Al-Zahrani A, Dallal GE, Blanco I, Roberts SB. High glycemic index foods, overeating, and obesity. Pediatrics 1999; 103(3):E26.

(14) Boby RG, Leelamma S. Blackgram fiber (Phaseolus mungo): mechanism of 311 hypoglycemic action. Plant Foods

Hum Nutr 2003; 58(1):7-13.

(15) Anderson JW, Randles KM, Kendall CW, Jenkins DJ. Carbohydrate and fiber 313 recommendations for individuals with diabetes: a quantitative assessment and 314 meta-analysis of the evidence. J Am Coll Nutr 2004; 23(1):5-17.

(16) Wolever TM, Vuksan V, Eshuis H, Spadafora P, Peterson RD, Chao ES et al. 316 Effect of method of administration of psyllium on glycemic response and carbohydrate digestibility. J Am Coll Nutr 1991; 10(4):364-371.

(17) Frati Munari AC, Benitez PW, Raul Ariza AC, Casarrubias M. Lowering glycemic index of food by acarbose and Plantago psyllium mucilage. Arch Med 320 Res 1998; 29(2):137-141.

(18) Jenkins DJ, Vuksan V, Kendall CW, Wursch P, Jeffcoat R, Waring S et al. Physiological effects of resistant starches on fecal bulk, short chain fatty acids, 323 blood lipids and glycemic index. J Am Coll Nutr 1998; 17(6):609-616.

(19) Liljeberg HG, Granfeldt YE, Bjorck IM. Products based on a high fiber barley genotype, but not on common barley or oats, lower postprandial glucose and insulin responses in healthy humans. J Nutr 1996; 126(2):458-466.

(20) Jenkins AL, Jenkins DJ, Zdravkovic U, Wursch P, Vuksan V. Depression of the 328 glycemic index by high levels of beta-glucan fiber in two functional foods tested in type 2 diabetes. Eur J Clin Nutr 2002; 56(7):622-628.

(21) Hallfrisch J, Behall KM. Breath hydrogen and methane responses of men and women to breads made with white flour or whole wheat flours of different particle sizes. J Am Coll Nutr 1999; 18(4):296-302.

(22) Anonymous. The role of the glycemic index in food choice. Carbohydrates in human nutrition. (FAO Food and Nutrition Paper – 66). 1997.

(23) Hatonen KA, Simila ME, Virtamo JR, Eriksson JG, Hannila ML, Sinkko HK et al. Methodologic considerations in the measurement of glycemic index: glycemic response to rye bread, oatmeal porridge, and mashed potato. Am J Clin Nutr 2006; 84(5):1055-1061.

(24) MacIntosh CG, Holt SH, Brand-Miller JC. The degree of fat saturation does not alter glycemic, insulinemic or satiety responses to a starchy staple in healthy men. J Nutr 2003; 133(8):2577-2580.

(25) Staniforth DH, Rose D. Statistical analysis of the lactulose/breath hydrogen test in the measurement of orocaecal transit: its variability and predictive value in assessing drug action. Gut 1989; 30(2):171-175.

(26) Wolever TM, Csima A, Jenkins DJ, Wong GS, Josse RG. The glycemic index: variation between subjects and predictive difference. J Am Coll Nutr 1989; 8(3):235-247.

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