Metodologi indeks glikemik (F. Brouns)
Konsep indeks glisemik (GI) awalnya diperkenalkan untuk mengklasifikasikan berbagai sumber makanan karbohidrat (CHO) yang kaya, biasanya memiliki kandungan energi sebesar 0,80% dari CHO, untuk efeknya pada glikemia pasca makan. Hal itu diasumsikan berlaku untuk makanan yang terutama memberikan CHO yang tersedia, menyebabkan hiperglikemia. Makanan dengan kadar GI rendah diklasifikasikan sebagai makanan yang dicerna dan diserap secara perlahan dan tinggi-makanan tin ggi-makanan GI yang cepat dicerna dan diserap, menghasilkan men ghasilkan respons glikemik yang berbeda. Makanan rendah GI ditemukan untuk memberi keuntungan pada faktor risiko tertentu untuk CVD dan diabetes. Oleh karena itu, diusulkan agar klasifikasi makanan dan minuman GI dapat bermanfaat untuk membantu konsumen membuat 'pilihan makanan sehat' di dalam kelompok makanan tertentu. Klasifikasi makanan sesuai dengan dampaknya terhadap respons glukosa darah memerlukan cara standar untuk mengukur respons semacam itu. Kajian ini membahas pertimbangan metodologis yang paling relevan dan menyoroti rekomendasi spesifik mengenai jumlah subjek, jenis kelamin, status subjek, kriteria inklusi dan eksklusi, kondisi pra-tes, dosis uji CHO, prosedur pengambilan sampel darah, waktu sampling, uji pengacakan dan perhitungan glikemik. daerah respons di bawah kurva. Semua bersama-sama, rekomendasi teknis ini akan membantu menerapkan atau memperkuat pengukuran GI di laboratorium dan membantu memastikan kualitas hasil. Karena ada kepentingan internasional saat ini dalam cara alternatif untuk mengekspresikan respons glikemik terhadap makanan, beberapa metode ini dibahas. Latar Belakang
Konsep
indeks
glikemik
(GI)
awalnya
diperkenalkan
sebagai
alat
untuk
mengklasifikasikan berbagai sumber makanan karbohidrat (CHO) dan CHO yang kaya makanan dalam makanan, sesuai dengan efeknya terhadap glikemia postprandial (Jenkins et al, 1981). Hal itu diasumsikan berlaku untuk makanan yang terutama memberikan CHO yang tersedia seperti kentang, nasi, sereal, dll. Biasanya memiliki kandungan energi sebesar 0,80% dari CHO. Beban tes CHO 50 g yang biasa secara tradisional mengacu pada CHO yang tersedia yang menyediakan gula untuk penyerapan dari usus kecil pada tingkat tertentu. Dengan demikian, CHO rendah GI diklasifikasikan sebagai yang dicerna dan diserap secara perlahan dan menyebabkan respons glikemik rendah, sedangkan CHO GI tinggi cepat dicerna dan diserap dan menunjukkan respon glikemik tinggi. Hubungan antara tingkat pencernaan dan penyerapan dan respon glikemik juga ditunjukkan dengan menggunakan berbagai model pencernaan in vitro yang meniru situasi in vivo. Sebuah korelasi yang sangat tinggi ada antara laju pelepasan glukosa in vitro dari makanan bertepung, menggunakan enzim pankreas dan sikat, dan respon glikemik secara in vivo (Granfeldt et al 2005; Englyst et al., 2003). Baru-baru ini berbagai faktor makanan yang
mungkin mempengaruhi penyerapan in vivo dan sampai tingkat tertentu mempengaruhi hasil nilai GI yang dirangkum oleh Arvidsson-Lenner dkk. 2004 (lihat Tabel 1). Tingkat glukosa masuk ke dalam darah dan durasi glukosa darah tinggi diketahui menyebabkan banyak perubahan hormonal dan metabolik yang dapat mempengaruhi parameter kesehatan dan penyakit. Dalam hal ini, makanan rendah GI sering ditemukan untuk memberi manfaat pada faktor risiko penyakit kronis tertentu. Karena pengamatan ini, diusulkan agar data GI untuk makanan dapat digunakan untuk membuat prioritas pemilihan makanan dalam kelompok makanan. Sementara itu, banyak penelitian telah meneliti efek biologis dan kesehatan jangka pendek dari makanan, makanan dan makanan dari berbagai jenis GI. Baru-baru ini, studi intervensi dikembangkan dan beberapa studi epidemiologi berdasarkan kohort prospektif telah memberikan kesimpulan baru tentang kemungkinan implikasi GI terhadap kesehatan; misalnya diabetes, CVD dan kanker. GI mungkin juga memiliki relevansi untuk kinerja olahraga, kontrol nafsu makan dan kinerja kognitif, sementara perannya untuk obesitas baru-baru ini diperdebatkan. Livesey (2002) baru-baru ini membahas efek rendah dan tinggi glikemik makanan dan diet pada parameter kesehatan dan penyakit yang terkait. Berdasarkan pengamatan terakhir, diharapkan pengurangan kadar glisemik harian (GL) dapat menyebabkan penurunan risiko diabetes dan CVD. Misalnya, menunjukkan bahwa GL diet harian berkorelasi dengan risiko terkena diabetes pada wanita tapi tidak pada pria. Brand-Miller dkk. (2003a) mengamati penurunan protein glikemia secara signifikan dengan pengurangan GL diet. Pengamatan semacam itu mencakup potensi untuk mengurangi respons glikemik terhadap makanan dengan cara seperti penggantian CHO yang ada dengan CHO yang tidak dapat dicerna atau tidak tersedia atau dengan protein dan / atau lemak. Sebaliknya, di Framingham Offspring Cohort baru-baru ini ditunjukkan bahwa asupan whole grain berbanding terbalik dengan penilaian model homeostasis tentang resistensi insulin relatif (HOMA-IR), dan prevalensi sindrom disfabola yang lebih rendah, sedangkan GI diet, tapi tidak GL , secara positif terkait dengan HOMA-IR dan prevalensi sindrom dismetabolik (McKeown et al., 2004). Menurut Brand-Miller (2004), kualitas CHO (yaitu GI) lebih sering menunjukkan hubungan yang signifikan dengan risiko penyakit (diabetes, CVD, kanker) daripada kandungan CHO atau GL diet. Baru-baru ini, beberapa
makalah dan ulasan lain membahas dampak GI dan GL pada aspek kesehatan (Tavani et al 2003; Frost et al., 2004; Kelly et al., 2004; Opperman et al., 2004). Tidak ada manfaat yang terjadi dalam penelitian Frost, namun menurut penulis tidak dapat dikecualikan bahwa efek potensial mungkin telah disembunyikan karena terapi obat. Dalam studi Tavani, GI yang lebih tinggi sedikit meningkatkan risiko infark miokard akut namun hanya pada individu berusia lanjut (lebih dari 60 tahun) yang berasosiasi dengan kelebihan berat badan. Di sisi lain, meta-analisis oleh Opperman et al. (2004) mendukung nilai makanan rendah GI untuk menurunkan kolesterol total dan memperbaiki kontrol metabolik diabetes. Manfaat dalam penelitian Kelly sederhana, dan terutama muncul pada kolesterol total dan hemoglobin terglikasi. Berdasarkan publikasi yang tercantum di atas ada bukti yang mengakumulasi (Brand-Miller, 2004) bahwa makanan mengandung banyak makanan yang menghasilkan respons glikemik rendah ('makanan rendah GI atau makanan'), seperti yang aslinya didefinisikan oleh Jenkins dkk. (1981) memberi sedikit manfaat penting secara klinis dalam jangka menengah seperti yang ditunjukkan oleh studi intervensi, dan dari studi epidemiologi tentang manfaat kesehatan dalam jangka waktu yang lebih lama (6-10 tahun). Berbagai penulis mempelajari dampak variasi pada beberapa variabel terkait metodologi pada nilai GI yang diperoleh. Hal ini menyebabkan makalah review (Wolever, 1990a; Wolever et al 1991), yang membahas pengaruh variasi metodologis dan memberikan beberapa rekomendasi untuk pengukuran GI. Baru-baru ini metodologi pengukuran GI dibahas oleh panel ahli, sebagai bagian dari diskusi global tentang peran makanan CHO dalam nutrisi (Food and Agriculture Organization, 1998). Panel ini menyetujui metodologi referensi dan memberikan panduan pengukuran di pengujian GI di masa depan. Sejalan dengan perkembangan ini, ada peningkatan jumlah makanan yang telah ditandai mengenai respons glikemik sebagaimana dibuktikan oleh versi terakhir tabel internasional GI (Foster-Powell et al., 2002). Peningkatan informasi juga terkait dengan mekanisme makanan yang bertanggung jawab atas perbedaan GI antara makanan dan modulasi GI makanan (Bjo¨rck et al., 2000; Augustin et al., 2002; Bjorck & Elmstahl, 2003). Ada juga minat yang meningkat terhadap GI dari penelitian, kesehatan masyarakat dan badan industri. Baru-baru ini, FAO dan WHO merekomendasikan agar sebagian besar CHO berasal dari GI rendah dan kaya akan NSP (Organisasi Pangan dan Pertanian, 1998) Di beberap a
negara (Australia, Prancis, Swedia, Kanada dan Afrika Selatan), penggunaan GI Konsep telah terintegrasi dalam pedoman diet yang diberikan oleh profesional kesehatan, dan semakin banyak perusahaan makanan memasarkan produk GI rendah. Sejalan dengan perkembangan tersebut, ada peningkatan minat untuk mengukur respons glikemik dan GI makanan oleh sejumlah besar laboratorium akademis dan komersial, baik untuk tujuan penelitian maupun aplikasi komersial. Bagaimana seharusnya indeks glikemik dihitung?
Jenis perhitungan AUC yang harus diterapkan? Latar belakang ilmiah. Banyak metode yang dapat digunakan untuk menghitung AUC (Gambar 11), dan karena penggunaan metode yang berbeda dapat menghasilkan nilai GI yang berbeda (Tabel 2), ini harus distandarisasi. Metode yang banyak dibahas adalah: 1. Total AUC; 2. Area inkremental sampai pertama kembali ke baseline (incremental AUCcut) 3. Area di atas garis dasar di bawah kurva, mengabaikan area di bawah kurva (incremental AUC); 4. Area inkremental menggunakan glukosa darah terendah sebagai baseline (incremental AUCmin); 5. AUC incremental net (menerapkan aturan trapesium untuk semua kenaikan min positif dan negatif) (net incremental AUC). Metode 1, total AUC, mencakup semua area di bawah kurva respons glukosa darah hingga konsentrasi glukosa darah 0. Glukosa puasa tidak tergantung pada makanan yang dikonsumsi. Jadi variasi total AUC karena variasi glukosa puasa bukan karena makanan uji yang dikonsumsi. Selain itu, porsi total AUC di bawah glukosa puasa tidak tergantung pada makanan uji. Makanan uji hanya bisa mempengaruhi AUC di atas tingkat puasa (kecuali ada undershoot). Karena daerah di atas glukosa puasa hanya sebagian kecil dari total AUC, total AUC tidak peka untuk membedakan antara makanan dengan efek peningkatan glukosa yang berbeda. Sebagai contoh, dari Tabel 2, dapat dilihat bahwa AUC inkremental hanya menyumbang 14 sampai 38% dari total AUC. Untuk metode 2, 4 dan 5 ada data yang tidak memadai untuk membuat rekomendasi.
Metode 3, AUC inkremental, adalah metode yang direkomendasikan oleh Organisasi Pangan dan Pertanian (1998), dan metode yang digunakan untuk sebagian besar perhitungan GI sampai saat ini. Karena penggunaan metode yang berbeda untuk menghitung hasil AUC pada nilai
GI
yang
berbeda
(Tabel
2
dan
3),
satu
argumen
Untuk mempertahankan metode ini adalah bahwa penerapan metode baru mungkin membuat semua nilai GI sebelumnya tidak akurat. Namun, ini bukan argumen yang memuaskan jika metode itu salah. Hal ini menimbulkan pertanyaan apakah ada keuntungan obyektif dari metode 3 (AUC tambahan) di atas metode 2 (pemotongan AUC incremental), 4 (AUCmin inkremental) dan 5 (AUC incremental inkremental). Baru-baru ini kinerja beberapa metode ini dan metode lain untuk menghitung penambahan AUC dibandingkan dengan menggunakan seperangkat data lima makanan yang diuji pada empat puluh tujuh subjek normal (Wolever, 2004b) (Tabel 2). Nilai GI berdasarkan penggunaan metode AUC tambahan (metode 4) dan metode AUC incremental incremental (metode 5) tidak sesuai dengan metode yang direkomendasikan, dan nilai GI berdasarkan AUCmin tambahan secara signifikan kurang dari pada metode yang direkomendasikan ( Tabel 2). Ini sendiri tidak berarti bahwa metode ini tidak boleh digunakan. Namun, nilai GI berdasarkan AUCmin inkremental secara signifikan berkorelasi dengan respon glikemik subyek terhadap makanan referensi (glukosa oral), menunjukkan bahwa ini bukanlah metode yang baik untuk menentukan GI, karena nilai GI yang diperoleh bergantung pada status toleransi glukosa dari subjek. Selain itu, penggunaan AUCmax inkremental tidak disarankan karena nilai SD dari nilai GI, 24 · 0, adalah 18% lebih besar dari pada untuk metode yang disarankan. Incremental AUCcut menghasilkan nilai GI yang disepakati dengan baik dengan metode yang direkomendasikan, namun nilai SD dari nilai GI cenderung lebih besar daripada metode yang direkomendasikan, dan walaupun perbedaannya kecil, tersedia untuk masingmasing lima makanan, dan perbedaannya. secara statistik signifikan dengan uji t berpasangan. Panjang periode waktu di mana pengujian pasca-proses dilakukan, serta karakteristik subjek, mungkin memainkan peran penting. Pada subjek tertentu, makanan dengan CHO yang tersedia, seperti roti putih, dapat menyebabkan penurunan glukosa darah yang tajam dan cepat dalam periode 120 menit, dan hipoglikemia pada fase postprandial akhir. Dengan demikian, GI produk pasta yang dihitung dari 2h AUC pada pria lansia sehat tidak berbeda secara signifikan dari roti referensi putih meskipun ada perbedaan mencolok dalam perjalanan glikemia, dengan
peningkatan net glukosa darah yang rendah namun terus berlanjut setelah pasta. AUC glukosa kecil mengikuti roti putih terkait dengan respons insulin yang jauh lebih tinggi. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengevaluasi apakah periode waktu 2h yang umum digunakan harus dimodifikasi menurut beberapa bidang tertentu (Granfeldt et al 199 1).
Kesimpulan
Berdasarkan sains yang ada saat ini yang dijelaskan dalam ulasan ini, kesimpulan dan rekomendasi berikut dibuat: (1) Setidaknya sepuluh subjek uji harus diuji untuk mendapatkan kekuatan statistik yang memadai; (2) Pencantuman kedua jenis kelamin dalam sebuah penelitian dapat diterima; (3) Untuk pengukuran GI bagian CHO harus didasarkan pada CHO yang ada;
(4) Dosis uji 50 g tersedia CHO direkomendasikan; (5) Untuk makanan dengan kandungan CHO rendah, hal ini dibenarkan untuk menurunkan dosis uji menjadi 25 g; (6) Makanan referensi harus diukur paling sedikit dua kali. (7) Penggunaan relawan manusia yang sehat dianjurkan; (8) Konsumsi cairan, 250 ml, harus dilakukan di dalam 5-10 menit; (9) Padat dan konsumsi semi padat dalam 10-15 menit; (10) Glukosa atau roti putih direkomendasikan sebagai makanan rujukan; 11) Malam hari sebelum tes setiap subjek harus mengkonsumsi makanan pilihan dan mengulang makanan itu sebelum setiap tes berikutnya. Aktivitas fisik yang tidak biasa harus dihindari; (12) Menguji makanan harus diacak dalam blok maksimal 6; (13) Durasi total tes tidak boleh melebihi 4 bulan; (14) Dalam kasus pengujian beberapa makanan, tes referensi harus dilakukan pada awalnya dan pengulangan harus dilakukan setiap 6-8 minggu; (15) Pengukuran glukosa saja sesuai; (16) Untuk studi mekanistik dan / atau metabolik yang lebih banyak, pengukuran glukosa dan insulin direkomendasikan; (17) Waktu pengambilan sampel darah harus pada 0 menit (sampel awal), diikuti 15, 30, 45, 60, 90 dan 120 menit setelah mulai makan makanan uji; (18) Perhitungan AUC harus didasarkan pada AUC inkremental, mengabaikan area di bawah garis dasar; (19) Dianjurkan untuk menghitung GI sebagai rerata rasio individu. AUC (area under the curve) = area di bawah kurva GI (glycemic Index) = indeks glikemik CHO, carbohydrate
