《Food, Nutrition and Health》:Effects of calcium alginate-rich Undaria pinnatifida (Wakame) powder on postprandial glycemia and insulin levels in healthy individuals: a randomized, double-blind, placebo-controlled crossover trial
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餐后高血糖是多种健康障碍(包括2型糖尿病(T2DM)、肥胖和心血管疾病(CVD))的已知危险因素。本研究调查了富含海藻酸钙的裙带菜(Undaria pinnatifida, Wakame)(日本饮食的特征性成分)对餐后血糖和胰岛素水平的急性效应。研究人员招募了
餐后高血糖是多种健康障碍(包括2型糖尿病(T2DM)、肥胖和心血管疾病(CVD))的已知危险因素。本研究调查了富含海藻酸钙的裙带菜(Undaria pinnatifida, Wakame)(日本饮食的特征性成分)对餐后血糖和胰岛素水平的急性效应。研究人员招募了22名健康日本个体参与这项随机、双盲、安慰剂对照交叉研究。符合条件的参与者年龄为20–59岁,且在初步检查时空腹血糖水平<125 mg/dL。在参与者单独摄入150 g米饭加100 g咖喱,或摄入相同膳食并补充2 g富含海藻酸钙的裙带菜粉末后,于0、30、60、90和120分钟采集血样用于测量血糖和胰岛素。与单独摄入米饭和咖喱相比,在摄入添加裙带菜粉末的米饭和咖喱后30分钟时,血糖和胰岛素水平分别降低7 mg/dL和7.5 μU/mL(p < 0.05)。当摄入裙带菜粉末时,胰岛素在0–60分钟的曲线下增量面积(iAUC0–60)更低(p < 0.05)。在人工消化试验中,20分钟时的葡萄糖浓度低于对照组(252 ± 8.9 mg vs 279 ± 6.7 mg,p < 0.05)。这些结果表明,将裙带菜粉末与米饭和咖喱等主食一起摄入可能有效减弱餐后血糖波动。本研究已在UMIN临床试验注册中心注册(UMIN000052681,2023年11月6日)。
**研究背景与问题**:肥胖是2型糖尿病(T2DM)和心血管疾病(CVD)等代谢性疾病最显著的危险因素,全球糖尿病患病率持续上升,而餐后高血糖在慢性代谢疾病病因学中起关键作用,可促进氧化应激、炎症和内皮功能障碍。海藻是日本传统食品,富含矿物质、维生素和膳食纤维,流行病学研究表明海藻摄入与缺血性心脏病风险呈负相关。海藻酸(alginate)作为从褐藻中提取的天然阴离子聚合物,具有抗炎、降血脂、降血压、降血糖和抗肥胖等生物活性。既往临床试验已显示裙带菜(Wakame)作为沙拉或汤与米饭同食可抑制餐后血糖升高。然而,关于富含海藻酸钙的裙带菜粉末对餐后血糖和胰岛素水平的急性效应尚需进一步明确。**研究目的**:本研究旨在调查富含海藻酸钙的裙带菜粉末对健康个体餐后血糖和胰岛素水平的影响。**结论**:摄入富含海藻酸钙的裙带菜粉末可有效降低健康成年人餐后血糖和血清胰岛素浓度,早期餐后血糖和胰岛素水平以及胰岛素iAUC
0–60均显著降低,表明其可能通过延缓胃排空、吸附胆汁酸、抑制α-葡萄糖苷酶活性等机制减弱餐后血糖波动。**意义**:该研究为利用海藻加工产品作为简单行为策略控制餐后血糖提供了依据,并支持将裙带菜粉末添加至主食中作为管理餐后高血糖的潜在膳食干预措施。论文发表在《Food, Nutrition and Health》。
**关键技术方法**:采用随机、双盲、两周期交叉设计,受试者来自TES Holdings Co., Ltd.(东京,日本)注册志愿者的电话招募,筛选后纳入22名健康日本成年人(年龄20–59岁,空腹血糖<125 mg/dL)。主要技术方法包括:口服膳食耐受试验(受试者摄入150 g米饭+100 g咖喱,加或不加2 g裙带菜粉末),通过留置静脉导管采集血样,使用GLU-HL Type H分析仪和Alinity胰岛素检测仪分别测定血糖和血清胰岛素浓度,并计算AUC和iAUC;采用体外无细胞人工消化试验模拟胃和小肠消化,通过商业试剂盒测量葡萄糖释放量。
**研究结果**:
* **Participants’ baseline characteristics**:初始筛选64人,22人入组,1人因身体不适中途退出,2人因疑似糖代谢异常或胃肠道缺陷被排除,最终19人纳入分析。参与者平均体重指数(BMI)为20.7 ± 0.4 kg/m
2,糖化血红蛋白(HbA1c)为5.3 ± 0.1 mg/dL,各组基线特征无显著差异。
* **Blood glucose and serum insulin responses**:与安慰剂相比,摄入裙带菜粉末后30分钟时,血糖和血清胰岛素水平均显著降低(分别降低7 mg/dL和7.5 μU/mL,p < 0.05);胰岛素在0–60分钟的曲线下增量面积(iAUC
0–60)也显著降低(p < 0.05),而iAUC
0–120呈降低趋势(p = 0.15)。血糖和胰岛素在摄入后约60分钟达到峰值,裙带菜组峰值较低。
* **Measurement of glucose release**:在人工消化试验中,添加裙带菜粉末组在20分钟时的葡萄糖浓度显著低于对照组(252 ± 8.9 mg vs 279 ± 6.7 mg,p < 0.05),表明裙带菜粉末可减少葡萄糖释放或扩散。
**讨论与结论**:讨论部分指出,裙带菜粉末降低餐后血糖和胰岛素可能通过多种机制:海藻酸钙可延缓胃排空、增加饱腹感;海藻酸可吸附胆汁酸,模拟胆汁酸结合树脂的作用,改善葡萄糖耐量;裙带菜中的镁元素与T2DM风险呈负相关;此外,裙带菜提取物在体外可抑制α-葡萄糖苷酶活性。研究局限性包括样本量小、人群主要为日本人、短期干预,且仅评估了与不含裙带菜粉末饮食的比较。**结论**:本研究显示,摄入富含海藻酸钙的裙带菜粉末可有效降低健康成年人餐后血糖和血清胰岛素浓度。与单独摄入米饭和咖喱相比,当裙带菜粉末与米饭和咖喱一起摄入时,早期餐后血糖和血清胰岛素水平以及血清胰岛素iAUC
0–60均显著降低(p < 0.05)。这些结果表明,将裙带菜粉末与米饭和咖喱等主食一起摄入可能有效减弱餐后血糖波动。