Международный эндокринологический журнал 5(17) 2008

Вступ

Ожиріння — захворювання, що характеризується надлишком жирової тканини в організмі. У 2006 році на X Міжнародному конгресі з проблеми ожиріння вперше було зафіксовано, що чисельність популяції людей із надлишковою масою тіла (близько 1,6 млрд осіб) переважає кількість осіб, які страждають від нестачі їжі (600–700 млн людей) [1]. Україна — один із центрів пандемії ожиріння в світі. Зміна способу життя й структури харчування — основні фактори поширення цього захворювання, що, у свою чергу, призводить до виникнення й розвитку цукрового діабету 2-го типу, серцево-судинної, онкологічної патології тощо [2, 3].

У минулі роки однією з найбільш поширених дієтичних рекомендацій для хворих на ожиріння було зменшення вживання вуглеводів [4]. Це пов’язано, зокрема, з тим, що серед усіх макронутрієнтів саме вуглеводи надають найбільшу кількість калорій. Вуглеводи є найважливішим джерелом енергії для організму людини, оскільки вони становлять основу живої матерії. Загалом від 50 до 70 % калорій людина отримує від вживання вуглеводів, причому цей відсоток тим вищий, чим менш розвиненою є країна. Надання енергії є головною метаболічною функцією вуглеводів. Різні компоненти метаболізму вуглеводів призначені для підтримання, утилізації й зберігання резервної енергії у вигляді глюкози крові та глікогену, що нагромаджується в тканинах.

Довгий час триває дискусія щодо ефективності використання дієт із малим умістом вуглеводів для зменшення маси тіла [1, 4]. Одні автори вказують на значне зменшення маси тіла у хворих на ожиріння, інші наводять дані, що свідчать про на відсутність жодних змін [4, 5]. На основі багатьох досліджень було зроблено висновок, що зменшення маси тіла при використанні дієт із зниженим умістом вуглеводів може бути досягнуте за рахунок тривалості дієти й зменшення енергетичної цінності харчових продуктів, а не лише за рахунок зменшення вмісту вуглеводів. Поппіт та співавт. при проведенні досліджень серед 46 дорослих людей, хворих на метаболічний синдром, відзначили, що заміщення жирів на комплексні вуглеводи призводить до значного зменшення ваги тіла, а заміщення жирів на прості вуглеводи майже не впливає на зміни маси тіла [8]. Тобто ефективність дієти залежить насамперед від природи вуглеводів, що входять до складу харчових продуктів, а не від їх умісту.

Прибічники дієт, що передбачають уживання харчових продуктів із малою кількістю вуглеводів, наводять аргументи щодо зменшення глікемічного індексу (ГІ) та глікемічного навантаження (ГН) при використанні таких дієт. Поняття глікемічного індексу вперше було введене в 1981 році Дженкінсом, який порівняв глікемічну відповідь на харчові продукти з однаковою кількістю (50 г) вуглеводів [9]. Глікемічний індекс харчових продуктів є мірою того, як їх споживання приводить до постпрандіального збільшення рівня глюкози крові. Вуглеводовмісні харчові продукти відповідно до постпрандіальної глікемічної відповіді, що вони викликають, поділяються на низькоглікемічні (ГІ ≤ 55), продукти з середнім ГІ (ГІ від 55 до 75) і високоглікемічні (ГІ ≥ 75). Необхідність уведення визначеної дози є слабкою стороною даного підходу. Так, наприклад, для приготування порції, що містить 50 г вуглеводів, необхідно вжити близько 10 морквин середнього розміру [1]. Тому було введене додаткове поняття глікемічного навантаження, що являє собою добуток глікемічного індексу харчового продукту і відсотка енергії, який надають вуглеводи, виходячи з однократної дози вживання харчового продукту. Уважається, що величина глікемічного навантаження є більш коректною для визначення глікемічної дії харчового продукту за реальних умов.

Поняття глікемічного індексу та глікемічного навантаження можна порівняти з поняттями маси тіла та індексу маси тіла. Маса тіла може бути великою, але людина вважатиметься нормальною за великого зросту. Аналогічно глікемічний індекс може бути високим, але глікемічна відповідь харчового продукту буде малою внаслідок незначного вмісту вуглеводів.

У 2000 році Спіт та співавт. [10] провели порівняльні дослідження дієт із низьким ГІ та дієт із низьким вмістом жирів у 107 дітей, хворих на ожиріння. Результати проведених досліджень вказують на значне зменшення індексу маси тіла (на 1,53 кг/м²) в осіб, які використовували дієту з низьким ГІ, порівняно з дієтою з низьким вмістом жирів (на 0,06 кг/м²).

В 2002 році Гейлброн та співавт. [11] при порівнянні дієт із низьким і високим ГІ виявили, що використання харчових продуктів із низьким ГІ приводить до суттєвого зменшення кількості ліпопротеїнів низької щільності. Згідно з останніми дослідженнями, використання дієт із низьким ГН приводить до зменшення маси тіла в дорослих людей і дітей, хворих на ожиріння [12]. Вважається, що механізм, за яким вживання харчових продуктів приводить до зменшення маси тіла, полягає в їх здатності викликати ефект насичення, унаслідок чого зменшується кількість спожитої їжі [13]. Макміллан-Прайс та співавт. [14] досліджували вплив двох дієт, збагачених вуглеводами, і двох дієт, збагачених білками (і відповідно із зменшеною кількістю вуглеводів), із різним ГН на 130 дорослих людях, хворих на ожиріння. Встановлено, що зменшення калорійності їжі завжди приводить до зменшення ваги тіла, однак ця тенденція більш чітко помітна при дієтах із низьким ГН. У той же час рівень ліпопротеїнів низької щільності істотно зменшується при дієтах із високим вмістом вуглеводів і низьким ГН, а збільшується при дієтах з високим вмістом білків і великим ГН. Зрозуміло, що найкращий шлях до зменшення ГН — зменшення кількості вуглеводів, але такий шлях призведе до зворотного ефекту. Саме тому вживання харчових продуктів, що містять харчові волокна, таких як овочі й фрукти, приводить до зменшення ризику ожиріння. Отже, харчові продукти для хворих на ожиріння повинні містити значну кількість вуглеводів.

У Національному університеті харчових технологій проводиться робота, спрямована на пошук ефективних технологій харчових продуктів спеціального призначення, вживання яких може бути рекомендоване для хворих на ожиріння. Пряники належать до продуктів, кількість яких має бути суттєво обмежена для споживання хворими на ожиріння з огляду на велике значення величин їх ГІ та ГН.

Одним із шляхів зменшення ГІ і ГН харчових продуктів є використання харчових волокон, а в кондитерських виробах — замінників цукру. Проте заміна цукру призведе до суттєвого скорочення кількості вуглеводів у готових виробах, що, як свідчать наведені вище літературні дані, суттєво зменшує ефективність використання отриманого виробу в дієтотерапії хворих на ожиріння. Крім того, суттєве зменшення цукру призведе до необхідності зміни технологічного процесу виробництва борошняних кондитерських виробів.

Матеріали й методи

Досліджено 10 осіб віком від 29 до 35 років із ІМТ в межах від 19 до 24,6 кг/м² із нормальною глюкозотолерантністю. Для досліджень використовували пряники, виготовлені згідно з стандартною рецептурою пряника «Фігурний» та розробленими рецептурами пряників «Почайненський» та «Либідський». Уміст вуглеводів (СНО) розраховувався відповідно до рецептурної композиції, а маса зразка пряника була розрахована за формулою m = 50/СНО. Кожен волонтер не вживав їжі протягом 10 годин до початку дослідів. В усіх випадках рівень глюкози крові визначався до початку дослідів та впродовж 15, 30, 45, 60 та 120 хв після вживання пряників, що містили 50 г вуглеводів. Аналогічна процедура була виконана при визначенні підйому рівня глюкози крові після вживання 50 г глюкози, розчиненої в 300 мл води. Розрахунок ГІ та ГН здійснювався за оригінальною методикою, запропонованою Дженкінсом та Уолевером [9].

Результати та їх обговорення

Для розв’язання проблеми створення технології пряникових виробів для хворих на ожиріння було запропоновано використовувати харчові волокна, зокрема фруктоолігосахарид Beneo Raftilose P95, а частину цукру замінити на суміш лактози, фруктози й сорбіту. Кожен із компонентів цієї суміші має різні функціональні властивості, що забезпечують поліпшені фізикохімічні й органолептичні показники як напівфабрикатів, так і готових виробів. Кількість кожного з компонентів суміші була обрана таким чином, щоб їх вживання не призводило до появи небажаних побічних метаболічних і клінічних явищ.

Як видно з наведених в табл. 1 даних, часткове (51–57 %) заміщення цукру на суміш лактози, фруктози, сорбіту й фруктоолігосахариду Beneo Raftilose P95 приводить до суттєвого зменшення глікемічного індексу та глікемічного навантаження при споживанні пряників «Почайненський» та «Либідський», що були виготовлені з використанням вказаних цукрозамінників. Пряник «Фігурний», який виробляється за стандартною технологією, характеризується високими значеннями як ГІ, так і ГН, що обумовлює збільшення ризику захворювання на ожиріння при його систематичному вживанні. Згідно із загальноприйнятою класифікацією, пряники «Почайненський» та «Либідський» належать до низькоглікемічних харчових продуктів і можуть бути рекомендовані для хворих на ожиріння. Значення ГН цих пряників є меншими, ніж величини ГН аналогічних виробів, наведені в літературі [13].

Висновки

1. На підставі проведених випробувань встановлено, що часткове заміщення цукру на суміш фруктози, сахарози, лактози і фруктоолігосахариду Beneo Raftilose P95 у виробництві пряників приводить до зниження ГІ з 88 для пряника «Фігурний» до 37 та 43 для пряників «Почайненський» і «Либідський» відповідно. Зменшення ГІ було досягнуто не за рахунок зниження кількості вуглеводів, а шляхом використання речовин, які здатні зменшувати глікемічний індекс і глікемічне навантаження готових виробів. Останні перебувають у межах від 6,5 до 7,5. Усі ці дані загалом свідчать про перспективність використання пряників «Почайненський» і «Либідський» у дієтотерапії хворих на ожиріння.

2. Запропонований підхід до створення пряників із низькими величинами ГІ та ГН, що полягає в заміщенні частини цукру на суміш вуглеводів із різними функціональними властивостями, може бути використаний для виробництва інших борошняних кондитерських виробів. Такий підхід є перспективним, оскільки забезпечує незмінність технологічного процесу виробництва, а отримані продукти матимуть низькі значення ГІ та ГН, що можна ефективно використовувати в дієтотерапії хворих на ожиріння.