Assessment of efficacy of specialized food products with modified carbohydrate profile in patients with type 2 diabetes

Abstract

Objective - to evaluate the effect of diet therapy with the inclusion of specialized food product with a modified carbohydrate profile (fruit jelly) on glycemic and metabolic parameters in patients with type 2 diabetes mellitus. The study included 45 patients (aged 35 to 69 years) with type 2 diabetes with concomitant obesity I-III degree. The study was conducted in two stages. The first phase evaluated the effect of jelly intake on postprandial glycemia with determination of blood glucose levels on an empty stomach and 30, 60, 120 and 180 minutes after consumption of fruit jelly with maltitol, pectin and sublimated raspberry juice and traditional marmalade with fructose (control), containing 25 g of digestible carbohydrates. In the second phase the effectiveness of combination therapy during 2 weeks of the inclusion of fruit jelly with a modified carbohydrate profile in a standard hypocaloric diet (1550 kcal/day) has been assessed. It has been shown that the dynamics of postprandial glycemia in patients with type 2 diabetes after the consumption of fruit jelly with a modified carbohydrate profile was comparable to the dynamics of blood glucose after eating traditional marmalade with fructose. Inclusion of fruit jelly with a modified carbohydrate profile in the standard diet therapy of patients with type 2 diabetes during 2 weeks was accompanied by positive dynamics of carbohydrate and lipid metabolism, as well as a decrease in the content of lipid peroxidation products in blood plasma: reducing the level of conjugated dienes and malondialdehyde averaged 15.2 and 17.4% from baseline (p<0.05), respectively, while content of lipid peroxidation products in blood plasma did not changed in patients from the control group.

Keywords:obesity, specialized food products, type 2 diabetes

Вопр. питания. 2016. № 6. С. 103-109.

Сахарный диабет (СД) является одним из наибо­лее распространенных эндокринных заболеваний, характеризуется высокой частотой, тяжестью и прогрессированием сосудистых осложнений, приводящих к ран­ней инвалидизации, высокой летальности и значитель­ным экономическим затратам на оказание медицинской и социальной помощи больным [1-3].

По данным Международной диабетической федера­ции (2015 г.), в настоящее время в мире насчитывается 415 млн больных СД, при этом имеется неуклонная тен­денция к росту заболеваемости: с 1980 г. число больных СД 2 типа (СД2) увеличилось более чем в 2 раза. Про­гнозируется, что к 2040 г. общая численность больных СД увеличится на 54,7% и составит 642 млн человек, при этом более 90% пациентов будут страдать СД2 [4]. В Рос­сийской Федерации на 01.01.2015 было зарегистрировано 4,04 млн больных СД. Фактическая распространенность заболевания более чем в 3 раза превышает регистриру­емую по обращаемости. По результатам контрольно-эпи­демиологических исследований, проведенных ФГБУ "Эн­докринологический научный центр" Минздрава России с 2002 по 2010 г., истинная численность больных СД в 3-4 раза превышает официально зарегистрированную и составляет 9-10 млн человек (около 7% населения) [5]. В половине случаев СД2 диагностируется на 5-7-м году после начала заболевания, при этом у 50% больных на момент выявления диабета уже имеются клинические признаки сосудистых осложнений. Распространенность ишемической болезни сердца у больных СД2 в 2-4 раза, а риск развития острого инфаркта миокарда в 6-10 раз выше, чем у лиц, не страдающих СД. Каждый год в мире вследствие СД проводят более 1 млн ампутаций нижних конечностей, более 600 тыс. больных полностью теряют зрение, около 500 тыс. пациентов начинают получать заместительную почечную терапию из-за хронической почечной недостаточности [2, 3].

В лечении СД2 патогенетически обоснованными яв­ляются мероприятия, направленные на редукцию избыточной массы тела, улучшение показателей гликемического и метаболического контроля, снижение факторов риска развития сосудистых осложнений. Диетотерапия как необходимая составная часть лечения СД2 при любом варианте медикаментозной сахароснижающей терапии [6] базируется на принципах строгого контроля энергетической ценности диеты, количества и качес­твенного состава белка, жира, углеводов, пищевых волокон, адекватного содержания витаминов, макро-и микроэлементов, соответствующих потребностям каж­дого конкретного больного [7-9].

В последние годы пристальное внимание уделяется разработке персонализированных подходов к лечению СД2 с учетом индивидуальных показателей пациента, мониторинга биомаркеров различной молекулярной природы, полиморфизма генов, контролирующих обмен глюкозы и липидов [10, 11]. Проведенные клинические исследования свидетельствуют о том, что включение в персонализированную диетотерапию специализиро­ванного пищевого продукта с заданным химическим составом не только позволяет оптимизировать хими­ческий состав диеты, но и способствует эффективной коррекции нарушений пищевого статуса у пациентов с СД2 [12].

Важным направлением диетологии и нутрициологии является создание для персонализированной диетоте­рапии СД2 диабетических пищевых продуктов, заявленные свойства которых подтверждены результатами экспериментальных и клинических исследований. К их числу следует отнести кондитерское изделие нового поколения - желейный мармелад с модифицирован­ным углеводным профилем. Рецептура желейного мар­мелада с модифицированным углеводным профилем (с сублимированным соком) разработана в рамках вы­полнения работ по гранту РНФ № 14-36-00041 на основе анализа библиографических источников, содержащих традиционные многокомпонентные рецептуры гипогликемического действия. Модификация углеводного профиля желейного мармелада предусматривает ис­ключение из его состава сахарозы, традиционно вхо­дящей в рецептуру желейных изделий, использование в качестве сахарозаменителя мальтита и желирующего пищевого ингредиента пектина с формированием при­вычного вкуса, аромата и цвета мармелада за счет сока сухого сублимированного из малины, сока свекольного сублимированного, ароматизатора натурального "Ма­лина". Обогащение желейного мармелада биологичес­ки активными веществами, обладающими гипогликемическим действием, осуществляется за счет введения в рецептуру инновационного ингредиента - экстракта листьев черники, выбор которого обоснован результа­том исследования по оценке перспективности примене­ния пищевых и лекарственных растений как источников фитонутриентов с заданным спектром действия [13].

Цель настоящего исследования - оценка эффек­тивности специализированного пищевого продукта с модифицированным углеводным профилем (желей­ного мармелада с сублимированным соком) у больных СД2.

Материал и методы

Эффективность диетотерапии с включением специ­ализированного пищевого продукта с модифициро­ванным углеводным профилем (желейного мармелада с сублимированным соком) оценивали при участии боль­ных СД2, получавших стандартную сахароснижающую терапию. Исследование выполнено на базе отделения болезней обмена веществ ФГБУН "ФИЦ питания и био­технологии" в соответствии с критериями включения и исключения.

Критерии включения:

- СД2;

- возраст от 35 до 69 лет;

- стандартная сахароснижающая терапия;

- метаболическая компенсация и субкомпенсация;

- отсутствие острых заболеваний желудочно-кишеч­ного тракта и других острых заболеваний.

Критерии исключения:

- СД 1 типа;

- возраст менее 35 лет и старше 69 лет;

- метаболическая декомпенсация;

- инсулинопотребность при СД2;

- острые или обострения хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта и другие острые забо­левания.

Настоящее исследование проведено в 2 этапа. На первом этапе оценивали влияние приема желейного мармелада с сублимированным соком на постпрандиальную гликемию у больных СД2. В исследование были включены 20 больных СД2 (средний возраст -56,0±1,2 года) с сопутствующим ожирением степени (индекс массы тела в среднем по группе - 39,2±1,2 кг/м2). На момент первичного обследования у всех больных определялась метаболическая субкомпенсация СД: уровень базальной гликемии в венозной крови составил 6,8±0,3 ммоль/л, уровень гликированного гемоглобина (HbA1c) - 6,4±0,2%. У включенных в исследование боль­ных СД2 уровень гликемии определяли натощак, через 30, 60, 120 и 180 мин после потребления желейного мармелада с сублимированным соком и традиционного мармелада на фруктозе (контроль), содержащих 25 г легкоусвояемых углеводов. В процессе исследования больные не принимали медикаментов и какой-либо дру­гой пищи, проводился тщательный контроль за полным потреблением тестируемых пищевых продуктов всеми пациентами, участвующими в исследовании. Уровень глюкозы в крови определяли с помощью профессио­нального глюкометра OneTouch Verio Pro+ ("Johnson & Johnson", США). Расчет площади под гликемической кривой проводили по общепринятой методике, учитывая только участки площади под кривой, которые находи­лись выше значения для нулевого момента времени. Участки площади под кривой, которые находились ниже значения для нулевого момента времени, принимали равными нулю.

На втором этапе оценивали эффективность комплекс­ной терапии у больных СД2 при включении желейного мармелада с модифицированным углеводным профи­лем в стандартную гипокалорийную диету. Обследова­ны 25 больных СД2 в возрасте от 37 до 69 лет (средний возраст - 57,6±1,4 года). При первичном обследовании фаза компенсации углеводного обмена наблюдалась у 60% больных, субкомпенсации - у 40%. У 8,7% паци­ентов выявлено ожирение I степени, у 34,8% - II степени и у 56,5% - III степени. Больные СД2 были разделены на 2 группы, однотипные по длительности заболевания, антропометрическим показателям и степени компенса­ции углеводного обмена: основную (n=15) и группу срав­нения (n=10). Клиническая характеристика включенных в исследование больных СД2 представлена в табл. 1.

В течение 2 нед пациенты основной группы получа­ли стандартную гипокалорийную диету (1550 ккал/сут) с включением желейного мармелада с модифицирован­ным углеводным профилем в количестве, содержащем 25 г углеводов. Пациенты группы сравнения получали стандартный гипокалорийный рацион (1550 ккал/сут) с включением традиционного мармелада на фруктозе в количестве, содержащем 25 г углеводов.

Биохимические показатели в сыворотке крови: уро­вень глюкозы, общего холестерина (ХС), ХС липопротеинов низкой (ЛПНП) и высокой (ЛПВП) плотности, триглицеридов (ТГ), мочевины, креатинина, мочевой кислоты, активность аланин- (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ), а также уровень HbA1c определяли на биохими­ческом анализаторе "KONELAB Prime 60i" ("Thermo Scientific", Финляндия). Оценку активности процес­сов перекисного окисления липидов (ПОЛ) проводили с помощью определения в сыворотке крови уровня диеновых конъюгатов (ДК) методом Z. Placer в модифи­кации В.Б. Гаврилова, М.И. Мишкорудной [14] и малоно­вого диальдегида (МДА) методами М. Mihara, L. Ernster, К. Nordenbrand [15, 16].

Определение показателей компонентного соста­ва тела осуществляли методом биоимпедансометрии с использованием мультичастотного анализатора "InBody 720" ("Biospace", Южная Корея).

Все больные были предварительно проинформиро­ваны о процедуре исследования, о правилах поведения в процессе исследования, ото всех получено информированное согласие на участие в настоящем исследова­нии в соответствии с протоколами GCP. Исследование одобрено Комитетом по этике ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии".

Результаты исследования обработаны статистичес­ки с использованием пакета прикладных программ SPSS 22.0 для Windows. Результаты представлены в виде средних величин и их стандартной ошибки (M±m). Достоверность различий средних величин оценивали с использованием f-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение

Переносимость желейного мармелада с модифици­рованным углеводным профилем как на первом, так и на втором этапе исследования была хорошая, при этом большинство пациентов отмечали приятный цвет и вкус мармелада. Каких-либо побочных эффектов и признаков непереносимости мармелада с модифицированным углеводным профилем не отмечено.

Динамика постпрандиальной гликемии у больных СД2 при потреблении желейного мармелада с модифицированным углеводным профилем и традиционного мар­мелада на фруктозе (контроль), содержащих по 25 г усвояемых углеводов, представлена в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что потребление желейного мар­мелада с модифицированным углеводным профилем сопровождалось несколько меньшим повышением уровня постпрандиальной гликемии через 30, 60, 120, 180 мин от начала исследования по сравнению с пот­реблением традиционного мармелада на фруктозе, однако достоверных различий между группами при этом не выявлено. Также не отмечено статистически значи­мых различий при оценке площадей под гликемическими кривыми при потреблении желейного мармелада с модифицированным углеводным профилем и тради­ционного мармелада на фруктозе (109,8±10,8 против 129,8±16,5 ммоль/лхмин). Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что динамика постпрандиальной гликемии у больных СД2 при потреблении мармелада с модифицированным углеводным профи­лем сопоставима с таковой при потреблении традици­онного мармелада на фруктозе.

В процессе диетотерапии наблюдалась положитель­ная динамика антропометрических параметров, что проявлялось в редукции массы тела у пациентов основной группы в среднем на 4,2±0,3 кг (р<0,001), а в группе сравнения - на 4,7±0,2 кг (р<0,001), без статистически значимых различий между группами. Содержание жи­ровой массы тела в основной группе пациентов сни­зилось в среднем на 3,0±0,1 кг, а в группе сравнения -на 3,1±0,1 кг (р<0,001). В основной группе и группе сравнения отмечено также незначительное и статистически незначимое снижение массы скелетной мускулатуры (соответственно на 1, 1 ±0,1 и 1,2±0,1 кг). Таким образом, уменьшение калорийности диеты позволяет снизить массу тела у больных СД2 с сопутствующим ожирени­ем преимущественно за счет жирового компонента, что также отмечено в ранее проведенных исследованиях [12, 17].

Динамика биохимических показателей крови у боль­ных СД2 в процессе лечения представлена в табл. 3.

Из табл. 3 следует, что на фоне лечения у пациентов основной группы и группы сравнения отмечалось до­стоверное снижение содержания глюкозы в сыворотке крови (в среднем на 12,6 и 9,7% от исходного уровня), общего ХС (на 19,7 и 19,4% от исходного уровня; р<0,05) и ХС ЛПНП (на 13,6 и 12,5%; р<0,05). Статистически значимых различий в динамике показателей углевод­ного и липидного обмена между группами не отмечено. Исследование содержания маркеров белкового обмена и показателей, характеризующих состояние гепатобилиарной системы, не выявило статистически значимых различий как от исходных значений, так и между груп­пами наблюдения.

Результаты исследования показателей ПОЛ в плазме крови у больных СД2 в процессе лечения представлены в табл. 4.

Как видно из табл. 4, у больных основной группы на фоне диетотерапии с включением желейного марме­лада с модифицированным углеводным профилем отмечено статистически значимое снижение содержания ДК и МДА в плазме крови по сравнению с исходным уровнем <0,05), в то время как у больных в группе сравнения содержание ДК в плазме в процессе ле­чения не изменилось, а динамика МДА была менее выраженной и статистически недостоверной. Отмечен­ный антиоксидантный эффект диетотерапии у больных основной группы, по-видимому, связан с включением в состав желейного мармелада с модифицированным углеводным профилем экстракта листьев черники, яв­ляющихся источником полифенольных соединений. В ряде исследований показано, что полифенолы не только оказывают благоприятное влияние на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний [18], но и обла­дают антиоксидантным действием [19].

Таким образом, проведенные исследования свиде­тельствуют о хорошей переносимости желейного мар­мелада с модифицированным углеводным профилем, отсутствии побочных эффектов и признаков неперено­симости у больных СД2 при его включении в стандарт­ную гипокалорийную диету. Результаты исследования позволяют заключить, что включение желейного мармелада с модифицированным углеводным профилем в диетотерапию сопровождается положитель­ной динамикой показателей углеводного и липидного обмена у больных СД2, сопоставимой с динамикой биохимических маркеров на фоне применения стан­дартной диетотерапии. Обогащение гипокалорийной диеты полифенольными соединениями за счет вклю­чения в желейный мармелад с модифицированным углеводным профилем экстракта листьев черники оказывает благоприятное влияние на показатели ПОЛ у больных СД2 и, таким образом, позволяет снизить риск развития системных сосудистых осложнений при этом заболевании.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 14-36-00041).

Литература

1. Галстян Г.Р., Шестакова М.В. Современные возможности управления сахарным диабетом 2 типа // Consilium Medicum. 2012. Т. 14, № 12. С. 15-20.

2. Дедов И.И. Сахарный диабет: развитие технологий в диагностике, лечении и профилактике (пленарная лекция) // Сахарный диабет. 2010. № 3. С. 6-13.

3. Дедов И.И. Сахарный диабет - опаснейший вызов мировому сообществу // Вестн. РАМН. 2012. № 1. С. 7-13.

4. IDF Diabetes Atlas. 6th ed. International Diabetes Federation, 2013.

5. Клинические рекомендации. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. Вып. 7 / под ред. И.И. Дедова, М.В. Шестаковой. М. : МЗ РФ, РАЭ, ФГБУ "Эндокринологический научный центр", 2015. 112 с.

6. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. Вып. 6 / под ред. И.И. Дедова, М.В. Шестаковой. М. : МЗ РФ, РАЭ, ФГБУ "Эндокринологический научный центр", 2013. 120 с.

7. Аметов А.С. Сахарный диабет 2 типа. Проблемы и решения. 2-е изд., перераб. и доп. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2013. 1032 с.

8. Evert A.B., Boucher J.L., Cypress M. et al. Nutrition therapy recom­mendation for the management of adults with diabetes // Diabetes Care. 2014. Vol. 37, suppl. 1. P. S120-S143.

9. Franz M.J., Bantle J.P., Beebe C.A. et al. Evidence-based nutrition prin­ciples and recommendations for the treatment and prevention of diabetes and related complications // Diabetes Care. 2002. Vol. 25. P. 148-198.

10. Лапик И.А., Гаппарова К.М., Шарафетдинов Х.Х., Сорокина Е.Ю. и др. Оценка эффективности персонализированной терапии больных сахарным диабетом 2 типа, назначенной на основе изучения полиморфизма rs5219 гена KCNJ11 // Вопр. питания. 2016. Т. 85, № 2. С. 67-83.

11. Mannino G.C., Sesti G. Individualized therapy for type 2 diabetes. Clinical implications of pharmacogenetic data // Mol. Diagn. Ther. 2012. Vol. 16. P. 285-302.

12. Семенченко И.Ю., Шарафетдинов Х.Х., Плотникова О.А., Лапик И.А., и др. Роль специализированного пищевого продукта для энтерального питания в комплексной терапии сахарного диабета 2 типа // Якутский мед. журн. 2014. № 3( 47). С. 60-64.

13. Воробьева В.М., Кочеткова А.А., Савенкова Т.В., Воробьева И.С. и др. Некоторые аспекты технологии получения мармелада с модифицированным углеводным профилем // Вопр. питания. 2016. Т. 85, № 2 (прил.). С. 135-136.

14. Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И. Спектрометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови // Лаб. дело. 1983. № 3. С. 33-35.

15. Ernster L., Nordenbrand K. Microsomal lipid peroxidation // Metods in Enzymology / Eds R.W. Estrrook, M.E. Pullman. New York : Aca­demic Press, 1967. Vol. 10. P. 574-580.

16. Mihara M., Uchiyama M., Fukuzawa K. Thiobarbituric acid value on fresh homogenate of rat as a parameter of lipid peroxidation in aging, CCl4 intoxication and vitamin E deficiency // Biochem. Med. 1980. Vol. 23, N 3. P. 302-311.

17. Лапик И.А., Шарафетдинов Х.Х., Плотникова О.А., Семенченко И.Ю. Влияние диетотерапии на показатели состава тела у больных ожирением и сахарным диабетом 2 типа // Вопр. питания. 2013. Т. 82, № 1. С. 53-58.

18. Chong M.F.-F., Macdonald R., Lovegrove J.A. Fruit polyphenols and CVD risk: a review of human intervention studies // Br. J. Nutr. 2010. Vol. 104. P. S28-S39.

19. Джафарова Р.Э., Гараев Г.Ш., Джафаркулиева З.С. Действия экстракта листьев черники обыкновенной на течение патологического процесса аллоксан-индуцированного сахарного диабета // Фундаментальные исследования. 2010. № 4. С. 36-43.