Chỉ số đường huyết một số loại gạo lật nảy mầm

CHỈ SỐ ĐƯỜNG HUYẾTMỘT SỐ LOẠI GẠO LẬT NẢY MẦM

Nghiêm Nguyệt Thu,^1,2, Nguyễn Anh Tuấn¹, Trần Thu Trang¹ ,

Phan Bích Nga¹, Trương Tuyết Mai¹

1.Viện Dinh dưỡng, 2. Bệnh viện Lão khoa Trung ương

ABSTRACT

The glycemic index of some germinated rice

Background: Diet have an effect to control blood glucose, it is thus important to select foods with low glycemic index. This study was aimed at identifying the glycemic index of 2 types of germinated rice (Vibigaba). Subjects and methods: This clinical trial was carried out in 12 healthy adults (18-25 years of age) to determine the glycemic index of 2 types of rice using the standard method. All subjects were consumed glucose or 2 types of rice with carbohydrate content as 50gr, and blood glucose was measure fasting, postprandial at 15, 30, 45, 60, 90 and 120 minute.  Results: All types of rice made posprandial blood glucose significantly slower and lower increase at 15, 30, 45, 60, 90, 120 minutes after intake compared to glucose drink (p< 0,05). Incremental Area Under Curve after glucose, the first germinated rice and the second germinated rice, was 227.7 ± 36.4; 113.1 ± 27.9, respectively. The glycemic index of 2 types of germinated rice was 50.2 and 54.2, these germinated rice were considered as food with low glycemic index according to International standard. Conclusion: These germinated rices can be a good choice for the prevention of blood glucose impairment and diabetes.

Keywords: Glycemic index of food, germinated rice

TÓM TẮT

Đặt vấn đề: Chế độ ăn ảnh hưởng đến kiểm soát đường máu do vậy việc lựa chọn thực phẩm có chỉ số đường huyết thấp có ý nghĩa quan trọng. Nghiên cứu này nhằm xác định chỉ số đường huyết của 2 loại gạo mầm Vibigaba. Đối tượng và phương pháp: Thử nghiệm lâm sàng tiến hành trên 12 đối tượng 18-25 tuổi để đánh giá chỉ số đường huyết theo phương pháp chuẩn. Các đối tượng được uống glucose hoặc ăn cơm nấu từ 2 loại gạo với lượng carbohydrate là 50gr, và được xét nghiệm đường máu tĩnh mạch lúc đói, sau khi ăn 15, 30, 45, 60, 90 và 120 phút. Kết quả: Các loại gạo đã làm tăng glucose máu chậm hơn, và ít hơn so với uống đường glucose tại các thời điểm sau ăn 15, 30, 45, 60, 90, 120 phút (p< 0,05). Diện tích gia tăng dưới đường cong sau khi uống glucose, ăn gạo mầm số 1, số 2 tương ứng là 227,7 ± 36,4; 113,1 ± 27,9; 126,1 ± 30,2. Chỉ số đường huyết của các loại gạo mầm Vibigaba loại 1 và 2 tương ứng là 50,2 và 54,2 các loại gạo này đều thuộc nhóm chỉ số đường huyết thấp theo phân loại Quốc tế.Kết luận: Các loại gạo mầm này có thể sử dụng rộng rãi và tốt trong phòng chống rối loạn glucose máu, đái tháo đường.

Từ khóa: Chỉ số đường huyết, gạo lật nảy mầm

Chịu trách nhiệm chính:Nghiêm Nguyệt Thu

Ngày nhận bài: 01/4/2019

Ngày phản biện khoa học: 16/4/2019

Ngày duyệt bài: 30/4/2019

1.ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay tỷ lệ mắc các bệnh không lây nhiễm như thừa cân béo phì, bệnh đái tháo đường và rối loạn mỡ máu đang tăng cao ở Việt nam cũng như trên thế giới (1). Khởi phát các bệnh trên liên quan đến các yếu tố gen và môi trường, trong đó chế độ ăn được xác định là một trong những yếu tố nguy cơ quan trọng của các bệnh này.

Chế độ ăn có lượng chất bột đường cao làm tăng nồng độ đường máu sau ăn tăng nhanh. Hướng dẫn của Hội đái tháo đường Mỹ khuyến nghị chọn các thực phẩm có chỉ số đường huyết thấp và chế độ ăn phụ thuộc thói quen, đặc điểm văn hóa của từng quần thể (2).

Chỉ số đường huyết của thực phẩm phụ thuộc vào số lượng và đặc điểm các loại chất bột đường trong từng loại thực phẩm (3). Gạo có hàm lượng chất bột đường cao, là thực phẩm phổ biến đối với người Việt nam và người châu Á.

Gần đây, công nghệ sản xuất gạo mới ở Nhật Bản được gọi là gạo lứt nảy mầm cho thấy loại gạo này tốt cho sức khỏe hơn gạo trắng vì có chứa nhiều vitamin, chất khoáng và chất xơ và dễ ăn.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra chế độ ăn thay gạo trắng bằng gạo lứt nảy mầm có lợi đối với kiểm soát đường máu, mỡ máu đối với bệnh nhân đái tháo đường và rối loạn mỡ máu (4). Tại Việt nam, gạo lật nảy nầm cũng được sản xuất theo qui trình công nghệ Nhật Bản.

Nghiên cứu này nhằm mục tiêu xác định chỉ số đường huyết của loại 2 loại gạo mầm Vibigaba.

2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu: 12 đối tượng từ 18-25 tuổi, khỏe mạnh không rối loạn đường huyết, theo phương pháp chuẩn xác định chỉ số đường huyết của thực phẩm (5)

2.2.Vật liệu nghiên cứu:Gạo dùng trong thử nghiệm là 2 loại gạo mầm Vibigaba với các thành phần chính trong gạo mầm gồm tinh bột, gama-aminobutyric acid (GABA), inositol, chất xơ, vitamin E, niacin, các vitamin nhóm B, magie…. 2 loại gạo mầm Vibigaba được sản xuất từ 2 giống lúa khác nhau: Gạo mầm Vibigaba số 1 (gạo mầm 1) và Gạo mầm Vibigaba  số 2 (gạo mầm 2) của Tập đoàn Lộc Trời.

2.3. Thiết kế nghiên cứu:Thử nghiệm lâm sàng,tự đối chứng

2.4. Thử nghiệm:

a/ Sàng lọc:khám sức khỏe, và đo đường máu lúc đói, cân đo nhân trắc để loại trừ các trường hợp có rối loạn đường máu lúc đói, thừa cân, béo phì, đang mắc bệnh, lựa chọn 12 đối tượng tham gia thử nghiệm.

b/ Phương pháp tiến hành nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng

Mỗi đối tượng sẽ được tham gia 3 lần thử nghiệm, các thử nghiệm tiến hành cách nhau 7 ngày. Thử nghiệm số 1: đối tượng được uống 50gr Glucose cùng 200ml nước.

Thử nghiệm số 2, 3 đối tượng ăn cơm nấu từ 2 loại gạo mầm Vibigaba với số lượng tương đương 50gr carbohydrate và uống cùng 200ml nước, ăn trong vòng 10 phút, và sau đó không ăn gì trong suốt thời gian thử nghiệm. Đối tượng được xét nghiệm đường máu tại 7 thời điểm:  lúc đói và sau 15, 30, 45, 60, 90 và 120 phút sau uống glucose hoặc ăn cơm.

2.5. Phân tích và xử lý số liệu: Sử dụng các test thống kê: trung bình, độ lệch chuẩn đối với các biến định lượng, tần suất, tỷ lệ % với các biến định tính. Để so sánh diễn biến glucose máu sau ăn sản phẩm gạoso với uống đường glucose vào các thời điểm 15, 30, 60, 90, 120 phút sau ăn, wilconxon signs rank test được sử dụng.

Tính chỉ số đường huyết sản phẩm dựa vào tính diện tích tăng lên dưới đường cong (IAUC: Incrementel Area Under Curve) của glucose máu đáp ứng với uống glucose hoặc ăn gạo trắng, hoặc gạo mầm. Chỉ số đường huyết của sản phẩm được tính

IAUC _I là giá trị trung bình của chỉ số diện tích dưới đường cong của đường huyết ở tất cả đối tượng ăn sản phẩm gạo.IUAG _G là giá trị trung bình của chỉ số diện tích dưới đường cong của đường huyết ở tất cả đối tượng uống Glucose.

Phân tích số liệu bằng chương trình SPSS. Các giá trị chỉ số đường huyết nằm ngoài mean ± 2SD đều được xem là outliers và bị loại khỏi phân tích.

2.6. Đạo đức trong nghiên cứu:Đối tượng nghiên cứu tự nguyện tham gia nghiên cứu, được thông qua Hội đồng khoa học và Y đức Viện Dinh dưỡng

3. KẾT QUẢ

3.1. Đặc điểm đối tượng

Bảng 1. Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu

Bảng 1 chỉ ra tất cả các đối tượng nghiên cứu có tuổi trung bình là 21.8, BMI là 20.3, đường máu lúc đói là 5.0 mmol/L, và huyết áp đều trong giới hạn bình thường, không mắc bệnh đái tháo đường và các bệnh mãn tính khác.

Bảng 2. Nồng độ Glucose máu sau khi uống Glucose và sau khi ăn gạo trắng,

2 loại gạo mầm Vibigaba

^ap<0,05 Wilconxon test so sánh lúc đói trên cùng nhóm. ^*p<0,05, Mann-Whitney test, so sánh với nhóm Glucose tại mỗi thời điểm

Đồ thị 1: Gia tăng nồng độ glucose máu sau uống glucose, ăn 2 loại gạo mầm Vibigaba

Bảng 2 và đồ thị 1 đãchỉ ra nồng độ đường máu thay đổi khi ăn các sản phẩm gạo  mầm Vibigaba 1, 2 so với uống glucose. Tại thời điểm sau khi uống đường glucose 30 phút đường máu tăng từ 5.0 mmol/L lúc đói lên 8.2 mmol/L, vẫn giữ ở mức 8.3 mmol/L sau 30 phút, sau đó giảm dần. Đối với các sản phẩm gạo, đường máu tăng cao nhất tại thời điểm sau ăn 30 phút (từ 5.0 mmol/L lúc đói lên tới 7.2mmol/L), và ở 120 phút, đường máu thấp hơn trước khi ăn đối với tất cả các lần thử nghiệm uống glucose hay ăn bất kỳ loại gạo nào. Sau khi ăn 2 loại gạo mầm nồng độ đường máu thấp hơn khi uống glucose tại tất cả các thời điểm sau 15, 30, 45, 60, 90 và 120 phút.

Bảng 3. Hiệu số thay đổi nồng độ Glucose máu sau khi uống Glucose và sau khi ăn gạo trắng, 2 loại gạo mầm Vibigaba tại các thời điểm so với khi đói

^ap<0,05 Wilconxon test so sánh sau 15 phút trên cùng nhóm. ^*p<0,05, Mann-Whitney test, so sánh với nhóm Glucose tại mỗi thời điểm
Bảng 3 chỉ ra hiệu số thay đổi nồng độ glucose tại các thời điểm sau uống glucose hoặc sau ăn các loại gạo trắng, gạo mầm ở các thời điểm sau 15, 30, 45, 60, 90 và 120 phút. Tại tất cả các thời điểm sau khi ăn gạo mức độ tăng đường máu đều thấp hơn sau khi uống glucose.

Bảng 4. Diện tích dưới đường cong của các đối tượng và chỉ số đường huyết của các loại gạo

^*p<0,05, Mann-Whitney test, so sánh với nhóm Glucose tại mỗi thời điểm

^*p<0,05, Mann-Whitney test, so sánh với nhóm Glucose

Bảng 3 chỉ ra diện tích dưới đường cong của các đối tượng nghiên cứu. Sau khi uống đường glucose và ăn gạo trắng, 2 loại gạo mầm tương ứng là diện tích gia tăng dưới đường cong tương ứng là 227.7, 113.1 và 126.1 đối với uống glucose, gạo mầm 1 và 2. Do vậy, chỉ số đường huyết của gạo mầm số 1 là 50.2 và gạo mầm số 2 là 54.2. Tỷ lệ sai số (margin of error) tương ứng là 16.1% và 12.5%, đều trong mức cho phép.

4. BÀN LUẬN

Nghiên cứu đã chỉ ra chỉ số đường huyết (GI) của cơm nấu từ 2 loại gạo mầm Vibigaba số 1 (giống lúa BN1), gạo mầm Vibigaba số 2 (giống lúa AGPPS103 – Lộc Trời 1) tương ứng là 50.2 và 54.2. Kết quả này tương tự với kết quả nghiên cứu trên gạo lứt nảy mầm của Nhật bản là 54 (6).

Như vậy các loại gạo này có chỉ số đường huyết (CSĐH) thấp hơn các loại gạo khác được nghiên cứu ở Việt Nam. Nghiên cứu của Trần Quốc Cường và cộng sự năm 2012 đã chỉ ra chỉ số đường huyết của gạo Tài nguyên là 73.6 và gạo Lứt huyết rồng là 75.1, của Xôi là 79.7. Các sản phẩm chế biến từ gạo như bánh ướt, bún có chỉ số đường huyết thấp là 38.7 và 51.2 (7).

Các nghiên cứu khác trên thế giới cho thấy có nhiều loại gạo có chỉ số đường huyết thấp như gạo đồ (parboiled) của Bangladesh là 27 (thử trên đối tượng đái tháo đường type 2),  gạo Ấn độ là 48 (8).

Một số loại gạo có chỉ số đường huyết trung bình như Pakistan là 69 và có các loại gạo có chỉ số đường huyết cao như Ấn độ là 72, hoặc gạo lức (brown rice)  tại Trung quốc là 87 (9).

Những yếu tố góp phần tạo nên sự khác biệt giữa các loại gạo ở các quốc gia bao gồm chủng loại gạo, cấu trúc của thực phẩm chứa Carbohydrate nhiều amylose, thực phẩm chậm tiêu hóa vì các vòng glucose gắn bó với nhau, sẽ có CSĐH thấp. Ngược lại nhiều amylopectin có CSĐH cao vì các vòng glucose lỏng lẻo, dễ tiêu hóa, mau đưa vào máu.

Amylose là phân tử tuyến tính có các đơn vị D-glucose nối với nhau theo liên kết (α1–4). Amylopectin có cả 2 loại liên kết (α1–4) và (α-1–6), và do vậy có cấu trúc mạch nhánh. Tỷ lệ amylopectin cao hơn sẽ có chỉ số GI cao hơn, bởi vì amylopectin, với cấu tạo mạch nhánh sẽ dễ bị thủy phân trong ruột hơn amylose mạch thẳng (10). Các phương pháp xử lý thực phẩm khác nhau đều có ảnh hưởng đến GI. Tinh bột tồn tại trong các thực phẩm ở dạng những nang lớn.

Những nang này bị phá vỡ để các đại phân tử amylose hoặc amylopectin có thể thủy phân. Nghiền, nén hoặc thậm chí nhai cẩn thận các hạt hoặc các thực phẩm tinh bột khác có thể làm phá vỡ các nang. Xay nghiền thực phẩm làm phá hủy lớp áo bên ngoài và các nang bên trong, làm tăng chỉ số đường huyết (13).

Nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng đến các nang tinh bột. Rối loạn tổ chức các cấu trúc tinh thể xuất hiện khi gặp nhiệt độ nóng và độ ẩm nhiều hơn trong thời gian dài. Gelatin hóa xảy ra đầu tiên, với sự phá vỡ cấu trúc tinh thể, sau đó là sự phá vỡ các nang. Nếu sau đó tinh bột cứ để đó, quá trình nguội xuất hiện, tinh bột trở nên dạng gel, sẽ thay đổi trong cấu trúc phụ thuộc vào độ ẩm, tỷ số amylose và amylopectin, thời gian và nhiệt độ dự trữ. Sự hiện diện các chất khác trong thực phẩm: chất béo, chất đạm, chất chua làm chậm sự tiêu hóa tinh bột sẽ giảm ảnh hưởng của carbohydrate lên đường huyết. Cách nấu ăn, sức nóng, lượng nước và thời gian nấu cũng ảnh hưởng đến GI. Do vậy, thực phẩm chứa tinh bột càng được đun nóng nhiều, càng ẩm, nghiền, ép kỹ, càng có thể thủy phân và tiêu hóa ngoại trừ phần tạo thành phức hợp không tan (11).

Gạo là thực phẩm được tiêu thụ chủ yếu ở các nước châu Á, nhưng đa số các loại gạo đều có chỉ số đường huyết cao. Những năm gần đây, ở Nhật có loại gạo mới được gọi là gạo lứt nảy mầm, sản suất bằng cách ngâm lõi hạt gạo trong nước để nảy mầm nhẹ. Người ta cho rằng gạo lứt nảy mầm tốt cho sức khỏe hơn là gạo trắng thường vì chứa vitamin, chất khoáng và chất xơ, và dễ ăn hơn gạo lứt (12). Các nghiên cứu từ nghiên cứu trên chuột đái tháo đường bằng STZ đã chỉ ra chế độ ăn bằng gạo trắng làm tăng nồng độ đường máu và PAI1 (ức chế hoạt hóa plasminogen 1), có thể làm tăng nguy cơ đái tháo đường và nhồi máu cơ tim nhưng khi cho ăn gạo lứt nảy mầm sẽ giảm đường máu và giảm nguy cơ hơn.

Các nghiên cứu trên người cũng chỉ ra ăn gạo mầm tốt hơn ăn gạo trắng thường để phòng tăng đường máu sau ăn mà không tăng tiết insulin ở người khỏe mạnh, và rối loạn dung nạp đường huyết hoặc đái tháo đường týp 2 cả trên thử nghiệm ngắn hạn và dài hạn. Nghiên cứu của Seki T và cộng sự cho thấy hiệu quả giảm đường máu sau ăn của gạo mầm có thể được đóng góp nhiều bởi thành phần chất xơ không tan.

Ngoài ra, các nghiên cứu thử nghiệm cũng cho thấy mỡ máu (cholesterol tổng số, triglyceride) cải thiện sau khi ăn gạo mầm (13). Trong quá trình ngâm để gạo nảy mầm, tạo ra chất γ-aminobutyric acid (GABA), do vậy gạo mầm giàu chất GABA. Nghiên cứu cũng chỉ ra bà mẹ ăn gạo mầm làm tăng sức khỏe tâm thần và tăng cường miễn dịch (14).

Cho tới nay, khuyến cáo về dinh dưỡng điều trị của các hội Đái tháo đường thống nhất lựa chọn thực phẩm có chỉ số đường huyết và chỉ số tải đường thấp (4).

Theo cuộc họp thượng đỉnh của tổ chức chất lượng carbohydrate quốc tế thống nhất công nhận tầm quan trọng của kiểm soát đường máu sau ăn đối với sức khỏe nói chung, và chỉ số đường huyết được coi là phương pháp hợp lệ để phân loại carbohydrate cho mục đích này. Chỉ số đường huyết định lượng các đặc tính sinh lý của các thực phẩm có chứa carbohydrate.

Thực phẩm có chỉ số đường huyết thấp và chỉ số tải đường thấp làm chậm hấp thu carbohydrate và kiểm soát tăng đường máu sau ăn. Họ cũng thống nhất rằng chế độ ăn có chỉ số đường huyết và chỉ số tải đường thấp góp phần phòng và quản lý bệnh đái tháo đường và bệnh tim mạch, béo phì, và chế độ này đặc biệt quan trọng đối với cá thể thừa cân, ít vận động có nguy cơ đái tháo đường.

Chỉ số đường huyết thấp nên được xem xét là một phần của chế độ ăn lành mạnh. Cần các phương pháp đo chỉ số đường huyết hợp lệ và cần đưa thông tin về chỉ số đường huyết và chỉ số tải đường đến nhân viên y tế và cộng đồng và cân nhắc nhãn mác thực phẩm và biểu tượng chỉ số đường huyết thấp (15).

Do vậy, việc xác định chỉ số đường huyết gạo, thực phẩm thường dùng theo văn hóa của người Việt là quan trọng, và chỉ số đường huyết thấp của các loại gạo mầm Vibigaba giúp loại gạo này trở thành một trong những lựa chọn tốt cho người Việt Nam.

5.KẾT LUẬN

Các sản phẩm gạo mầm Vibigaba số 1, gạo mầm Vibigaba số 2 đạt chỉ số đường huyếtthấp, là 50 và 54,2. Gạo mầm Vibigaba được xem như thực phẩm nên lựa chọn cho người cần kiểm soát đường huyết như bệnh nhân đái tháo đường, rối loạn đường huyết và đối tượng thừa cân béo phì, hội chứng chuyển hóa.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tạ Văn Bình (2008) “Điều tra đái tháo đường toàn quốc năm 2008”. Viện nội tiết Trung ương Hội nghị khoa học hội dinh dưỡng Việt nam lần thứ 4.
2. American Diabetes Association (2018). Lifestyle Management: Standards of Medical Care in Diabetes-2018. Diabetes Care. 2018 Jan;41(Suppl 1):S38-S50. doi: 10.2337/dc18-S004.
3. Jenkins DJ,Wolever TM, Taylor RH, et al. Glycemic index of foods: a physiological basis for carbohydrate exchange. Am J Clin Nutr 1981;34:362–6.
4. FANCL: Pre-germinated brown rice. Patent 2005. No. 3738025, JP Nov 4
5. Carbohydrates in human nutrition. Report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation. FAO Food Nutr Pap. 1998;66:1-140.
6. Ito Y, Mizukuchi A, Kise M, Aoto H, Yamamoto S, Yoshihara R, Yokoyama J. Postprandial blood glucose and insulin responses to pre-germinated brown rice in healthy subjects. J Med Invest. 2005 Aug;52(3-4):159-64.
7. Trần Quốc Cường, Tạ Thị Lan, Trần Thị Bích Vân, Nguyễn Thị Ánh Vân, Đỗ Thị Ngọc Diệp. Xác định chỉ số đường huyết của một số thực phẩm Việt nam giàu carbohydrate. Tạp chí Dinh dưỡng & Thực phẩm, Tập 8 – số 3 – Tháng 7 năm 2012
8. Yang YX, Wang HW, Cui HM, Wang Y, Y LD, Xiang SX, Zhou SY. Glycemic index of cereals and tubers produced in China. World J Gastroenterol 2006; 12(21): 3430-3.
9. Annison G, Topping DL. Nutritional role of resistant starch: chemical structure vs physiological function. Annu Rev Nutr 1994;14: 297–320.
10. Van Amelsvoort JM, Weststrate JA. Amylose-amylopectin ratio in a meal affects postprandial variables in male volunteers. Am J Clin Nutr 1992;55:712–8.
11. Nakamura S, Satoh H, Ohtsubo K. Palatable and bio-functional wheat/rice products developed from pre-germinated brown rice of super-hard cultivar EM10. Biosci Biotechnol Biochem. 2010;74(6):1164-72.
12. Hagiwara H, Seki T, Ariga T: The effect of pre-germinated brown rice intake on blood glucose and PAI-1 levels in streptozotocin-induced diabetic rats. Biosci Biotechnol Biochem 2004, 68: 444-447.
13. Zhang R, Lu H, Tian S, Yin J, Chen Q, Ma L, Cui S, Niu Y. Protective effects of pre-germinated brown rice diet on low levels of Pb-induced learning and memory deficits in developing rat. Chem Biol Interact. 2010 Mar 30;184(3):484-91.
14. Sakamoto S, Hayashi T, Hayashi K, Murai F, Hori M, Kimoto K, Murakami K. Pre-germinated brown rice could enhance maternal mental health and immunity during lactation. Eur J Nutr. 2007 Oct;46(7):391-6.
15. Augustin LS, Kendall CW, Jenkins DJ, Willett WC, Astrup A, Barclay AW, Björck I, Brand-Miller JC, Brighenti F, Buyken AE, Ceriello A, La Vecchia C, Livesey G, Liu S, Riccardi G, Rizkalla SW, Sievenpiper JL, Trichopoulou A, Wolever TM, Baer-Sinnott S, Poli A. Glycemic index, glycemic load and glycemic response: An International Scientific Consensus Summit from the International Carbohydrate Quality Consortium (ICQC). Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2015 Sep;25(9):795-815.