MARJOJEN VAIKUTUS LEIVAumlN TAumlRKKELYKSEN AIHEUTTAMAAN

GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Lilli Lotvonen

Pro gradu -tutkielma

Ravitsemustiede

Laumlaumlketieteen laitos

Terveystieteiden tiedekunta

Itauml-Suomen yliopisto

Maaliskuu 2013

ITAuml-SUOMEN YLIOPISTO Terveystieteiden tiedekunta Ravitsemustiede

LOTVONEN K LILLI M Marjojen vaikutus leivaumln taumlrkkelyksen aiheuttamaan glykeemiseen

vasteeseen

Pro gradu -tutkielma 62 s ja 3 liitettauml (4 s)

Ohjaajat Dosentti Riitta Toumlrroumlnen ja Professori Hannu Mykkaumlnen

Maaliskuu 2013

Avainsanat marjat polyfenolit taumlrkkelys leipauml glykeeminen vaste glukoosi insuliini

MARJOJEN VAIKUTUS LEIVAumlN TAumlRKKELYKSEN AIHEUTTAMAAN

GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Korkean glykeemisen vasteen aiheuttavien

hiilihydraattien saumlaumlnnoumlllinen kulutus liitetaumlaumln useiden kroonisten sairauksien ilmenemiseen

Taumlrkkelyksellauml on tyypillisesti korkea glykeeminen vaste ja suomalaisessa ruokavaliossa

leipauml on taumlrkkelyksen keskeinen saantilaumlhde Valkoinen vehnaumlleipauml ja ruisleipauml aiheuttavat

samanlaisen glukoosivasteen mutta ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln insuliinivastetta

alhaisempi Polyfenolirikkailla marjoilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia

ominaisuuksia Tutkimuksen tavoitteena oli selvittaumlauml voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln

aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln

marjasoseen avulla millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian

jaumllkeen ja onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeiseen vapaiden

rasvahappojen pitoisuuteen veressauml

Kontrolloituun ja satunnaistettuun tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naishenkiloumlauml Jokainen

tutkittava osallistui neljaumlaumln kaksi tuntia kestaumlvaumlaumln tutkimuskaumlyntiin Tutkimuskaumlynnillauml

nautittiin 150 g mansikkaa mustaherukkaa karpaloa ja mustikkaa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta

erikseen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kanssa Kontrollituotteina olivat ilman marjasosetta

nautittavat vehnaumlleipauml ja ruisleipauml Marjat madalsivat molempien leipien aiheuttamaa

insuliinivastetta tilastollisesti erittaumlin merkitsevaumlsti (plt0001) Marjojen vaikutuksesta vehnauml-

ja ruisleivaumln glukoosikaumlyraumln pinta-ala 30 minuutin ajalta oli pienempi (plt005) lisaumlksi marjat

paransivat vehnaumlleivaumln glykeemistauml profiilia (plt001) Eroja aterianjaumllkeisissauml vapaiden

rasvahappojen pitoisuuksissa ei havaittu

Tutkimuksen tulokset osoittavat ettauml marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeistauml veren glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat

siis paransivat entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjojen vaikutus leipien

glukoosivasteeseen ei ollut yhtauml selkeauml Marjojen vaikutusmekanismit vaativat

lisaumltutkimuksia mutta on mahdollista ettauml marjat madalsivat taumlrkkelyksen glykeemistauml

vastetta sisaumlltaumlmiensauml polyfenolien jatai happamuutensa vuoksi

UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND Faculty of Health Sciences Nutrition Science

LOTVONEN K LILLI M Effects of berries on glycemic response induced by starch in bread

Masterrsquos thesis 62 p and 3 attachments (4 p)

Supervisors Adjunct professor Riitta Toumlrroumlnen and Professor Hannu Mykkaumlnen

March 2013

Keywords berries polyphenols starch bread glycemic response glucose insulin

EFFECTS OF BERRIES ON GLYCEMIC RESPONSE INDUCED BY STARCH IN

BREAD

The glycemic response means the impact of a carbohydrate-based food on blood sugar and

insulin secretion Carbohydrate-induced high glycemic response is associated with the risk of

several chronic diseases Starch has a high glycemic response and bread is an important

source of starch in the Finnish diet The postprandial glucose response to white wheat bread

and rye bread is similar but the insulin response to rye bread is lower Polyphenol-rich berries

may suppress the high glycemic response The aim of the study was to investigate the effects

of a polyphenol-rich berry pureacutee on postprandial glucose insulin and free fatty acid responses

induced by wheat bread and rye bread

Healthy females (n=20) took part in the controlled randomized cross-over meal study Each

subject participated in four 2-h visits and consumed wheat bread and rye bread with 150 g

berry pureacutee consisting of strawberries blackcurrants cranberries and blueberries Wheat

bread and rye bread without berries were used as a reference The berry pureacutee significantly

reduced the insulin response induced by wheat bread and rye bread (plt0001) Berries also

suppressed the early glucose response (area under the curve 0-30 min) to both breads

(plt005) and improved the glycemic profile of wheat bread (plt001) but had no effect on the

free fatty acid responses

These results suggest that when wheat bread or rye bread is consumed with berries less insulin is

needed to control the postprandial glucose response Thus the insulin-lowering effect of rye bread

was enhanced by berries The impact of berries on insulin response was more pronounced

compared to glucose response The mechanisms responsible for the effects of berries needs to

be futher investigated Berries may have suppressed the glycemic response to starch due to its

polyphenol content orand acidity

SISAumlLLYS

1 JOHDANTO 6

2 POLYFENOLIT 7

21 Mitauml polyfenolit ovat 7

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet 8

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys 11

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys 13

241 Polyfenolit antioksidantteina 14

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml 14

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml 16

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN 17

31 Glykeeminen vaste 17

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa 19

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin 21

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan 23

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml 24

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET 25

41 In vitro -tutkimukset 25

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset 28

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA 33

6 TAVOITTEET 34

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT 35

71 Tutkimusasetelma 35

72 Tutkimustuotteet 36

73 Maumlaumlritykset 37

74 Tilastolliset analyysit 37

8 TULOKSET 38

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet 40

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin 42

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin 44

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin 46

9 POHDINTA 48

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET 52

11 LAumlHTEET 54

LIITTEET

Liite 1 Tiedote tutkittaville

Liite 2 Suostumuslomake

Liite 3 Valmistautumisohje tutkimuskaumlynnille

6

1 JOHDANTO

Marjat ovat suomalaisen ruokakulttuurin rikkauksia Niitauml kasvaa metsissauml jokaisen

poimittavaksi joten ne taumlyttaumlvaumlt nykypaumlivaumlnauml ravinnolta vaadittavat edullisuuden laumlheltauml

saatavuuden ja puhtauden kriteerit Marjat kuuluvat myoumls suositeltavaan ruokavalioon niiden

useiden terveydelle edullisten ominaisuuksiensa vuoksi

Suomalaisessa ruokavaliossa marjat kuuluvat taumlrkeisiin kuidun ja erityisesti vesiliukoisen

kuidun laumlhteisiin (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008

Finelireg 2012) Ne ovat myoumls merkittaumlvauml antioksidanttien laumlhde sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt C- ja E-

vitamiineja ja karotenoideja (Finelireg 2012) jotka toimivat antioksidantteina elimistoumlssauml

Suomalaisen aikuisvaumlestoumln paumlivittaumlisestauml C-vitamiinin saannista 50ndash60 tulee marjoista ja

hedelmistauml (Kansanterveyslaitos 2008) Marjat sisaumlltaumlvaumlt myoumls folaattia (Valtion

ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008) Marjat soveltuvat

painonhallintaruokavalioon sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt vain vaumlhaumln sokeria ja ovat kaumlytaumlnnoumlssauml

rasvattomia joten niistauml saatava energia jaumlauml vaumlhaumliseksi (Valtion ravitsemusneuvottelukunta

2005 Finelireg 2012) Vaikka marjat eivaumlt ole varsinaisia rasvanlaumlhteitauml ruokavaliossa niiden

rasvahappokoostumus on kuitenkin hyvauml (Finelireg 2012) Marjat sisaumlltaumlvaumlt energiamaumlaumlraumlaumlnsauml

naumlhden paljon kuitua ja melko vaumlhaumln sokereita joten ne ovat myoumls verensokerin saumlaumltelyn

kannalta suositeltavia kaumlyttaumlauml (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Finelireg 2012)

Marjat sopivat laktoositonta ja gluteenitonta ruokavaliota noudattaville Lukuisten muiden

ominaisuuksiensa lisaumlksi marjojen terveysvaikutukset vaumllittyvaumlt myoumls niiden sisaumlltaumlmien

polyfenolien kautta

7

2 POLYFENOLIT

21 Mitauml polyfenolit ovat

Polyfenolit ovat laaja ryhmauml yhdisteitauml jotka ovat kasvien sekundaarisen aineenvaihdunnan

tuotteita (Bravo 1998 Manach ym 2004) Niillauml on suuri merkitys kasvien ulkoiselle

rakenteelle lisaumlaumlntymiselle ja puolustautumiselle Ne antavat kasveille niiden houkuttelevan

vaumlrin ja muodostavat kasvien tukirangan Polyfenolit vaikuttavat kasvien kitkeryyteen ja

myrkyllisyyteen mikauml on osa suojautumismekanismia tuhohyoumlnteisiauml kasvinsyoumljiauml ja

patogeenejauml vastaan Lisaumlksi ne suodattavat ultraviolettivaloa ja toimivat kasvin

viestitapahtumisissa kasvihormonien tapaan

Fenoli on rakenne jossa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml (Kuva 1)

(Bravo 1998) Polyfenolit esiintyvaumlt kasveissa joko yksinkertaisina mono- tai dimeereinauml tai

monimutkaisempina polymeereina Ne voivat olla myoumls liittyneinauml muihin aineenvaihdunnan

tuotteisiin kuten aminohappoihin lipideihin tai fenolisiin yhdisteisiin sekauml sitoa kahden

arvoisia metalleja kuten kuparia rautaa ja sinkkiauml Polyfenolit jaetaan ryhmiin niiden

kemiallisten rakenteiden ja ominaisuuksiensa mukaan Tavallisimmat polyfenolit luokitellaan

fenolihappohin flavonoideihin tanniineihin ja lignaaneihin

Kuva 1 Fenolirakenteessa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml

OH

8

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet

Kasvien polyfenolipitoisuuteen vaikuttavat monet eri tekijaumlt kuten valo geeniperimauml

kypsyysaste ympaumlristouml ja kaumlsittelyn vaikutukset (Bravo 1998 Manach ym 2004)

Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja suuresta maumlaumlraumlstauml johtuen niiden pitoisuuksia eri

kasvikunnan tuotteissa on vaikea taumlydellisesti maumlaumlrittaumlauml Lisaumlksi vaihtelevat

analyysimenetelmaumlt tutkimuksissa voivat antaa erilaista tietoa ruokien

polyfenolipitoisuuksista Tutkitusti merkittaumlvimmin ruoassa esiintyy kuitenkin fenolihappoja

ja flavonoideja mutta myoumls tanniineja ja lignaaneja Taulukkoon 1 on koottu tavallisimmat

ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit alaryhmineen sekauml niiden laumlhteet ravinnossa

Taulukko 1 Polyfenoliryhmaumlt ja niiden laumlhteet (Manach ym 2004 Mattila ym 2006

Koponen ym 2007 Ovaskainen ym 2008)

Polyfenoliryhmauml Laumlhde

Flavonoidit

Flavonolit

tee sipuli omena rypaumlleet marjat parsakaali

lehtikaali kirsikkatomaatti punaviini

Flavonit persilja selleri

Flavanonit sitrushedelmaumlt

Katekiinit tee hedelmaumlt suklaa punaviini marjat pavut

Antosyanidiinit (antosyaanit) marjat kirsikka luumu munakoiso punakaali

punaviini

Isoflavonoidit soijapapu

Fenolihapot

Hydroksibentsoehapot tee viini marjat

Hydroksikanelihapot kahvi marjat hedelmaumlt vilja peruna

Tanniinit

Proantosyanidiinit punaviini kaakao marjat omena

Ellagitanniinit lakka mansikka vadelma paumlhkinaumlt

Lignaanit pellava ruis marjat kahvi

9

Polyfenolien keskimaumlaumlraumlinen saanti on arviolta noin gramma vuorokaudessa niillauml jotka

syoumlvaumlt paumlivittaumlin polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia (Manach ym 2004) Kahden vuorokauden

ruoankaumlyttoumlauml selvittaumlvaumln kyselyn perusteella suomalaiset saavat ravinnosta paumlivittaumlin

keskimaumlaumlrin 863 plusmn 415 mg polyfenoleja (Ovaskainen ym 2008) Polyfenolien todellisen

saannin ja elimistoumlssauml olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlmiseksi tulisi kehittaumlauml sopivia

biomarkkereita sillauml saantia on vaikea arvioida pelkkien ruoankaumlyttoumlauml koskevien

kyselylomakkeiden perusteella (Manach ym 2004)

Fenolihapot ovat yksinkertaisia fenoleja ja niihin kuuluvat hydroksibentsoehapot sekauml

hydroksikanelihapot (Manach ym 2004) Fenolihappoja on erityisesti viljassa marjoissa

hedelmissauml sekauml juomissa kuten teessauml kahvissa ja viinissauml (Manach ym 2004 Mattila ym

2006 Ovaskainen ym 2008) Viljoista erityisesti vehnaumln ja rukiin leseessauml sekauml

kokojyvaumlvehnaumlstauml ja -rukiista jauhetuista jauhoissa on runsaasti fenolihappoja (Mattila ym

2005)

Flavonoidit kaumlsittaumlvaumlt suurimman osan polyfenoleista ja ne voidaan jakaa edelleen kuuteen

taumlrkeimpaumlaumln alaryhmaumlaumln flavonolit flavonit flavanonit katekiinit antosyanidiinit

(antosyaanit) ja isoflavonoidit (Manach ym 2004) Flavonolit ovat eniten tutkittuja

flavonoideja ja niihin lukeutuvia kversetiiniauml myrisetiiniauml ja kemferolia esiintyy mm

sipulissa hedelmissauml marjoissa teessauml ja punaviinissauml Flavonien ja flavanonien laumlhteet eivaumlt

ole yhtauml monipuolisia flavoneja on laumlhinnauml persiljassa ja sellerissauml flavanoneja

sitrushedelmissauml Katekiinit ovat tavallisia teessauml suklaassa sekauml useissa hedelmissauml ja

marjoissa Antosyanidiineja on erityisesti tummissa marjoissa hedelmissauml vihanneksissa ja

punaviinissauml sillauml antosyanidiineihin lukeutuvat antosyaanit ovat kasvien punaisia ja sinisiauml

vaumlriaineita (Manach ym 2004 Koponen ym 2007) Isoflavonoidit muistuttavat estrogeeniauml

ja poikkeavat siten rakenteellisesti muista flavonoideista (Cassidy ym 2000 Manach ym

2004) Isoflavonoideja on paumlaumlasiallisesti vain soijassa

Tanniinit jaetaan kondensoituneihin ja hydrolysoituviin tanniineihin (Bravo 1998)

Kondensoidut tanniinit ovat proantosyanidiineja joita on erityisesti kaakaossa punaviinissauml

marjoissa ja hedelmissauml (Manach ym 2004 Ovaskainen ym 2008) Hydrolysoituvat tanniinit

jaetaan rakenteensa mukaan yleensauml gallo- ja ellagitanniineihin joiden pilkkoutuessa syntyy

galli- ja ellagihappoa (Kandra ym 2004) Esimerkiksi ellagitanniinia on tietyissauml marjoissa

sekauml paumlhkinoumlissauml (Koponen ym 2007) Suuri maumlaumlrauml tanniineja aiheuttaa marjoissa ja

punaviinissauml tyypillisesti tanniinisen eli hieman karvaan maun

10

Lignaanit ovat isoflavonoidien tavoin hormonien kaltaisia fytoestrogeenejauml (Cassidy ym

2000) Ravinnosta lignaaneja saadaan siemenistauml joista merkittaumlvin laumlhde on pellava (Manach

ym 2004) rukiista marjoista kahvista ja teestauml (Nurmi ym 2010)

Marjojen polyfenolit

Marjat kuuluvat polyfenolien laumlhteiden kaumlrkeen 20 parhaasta polyfenolien laumlhteestauml

Suomessa peraumlti 16 on marjoja (Ovaskainen ym 2008) Marjat ovat merkittaumlvauml antosyaanien

flavonolien fenolihappojen proantosyanidiinien ja ellagitanniinien laumlhde Kuvassa 2 on

esitetty tiettyjen marjojen polyfenolipitoisuuksia Suomalaisessa ruokavaliossa marjat ovat

antosyaanien proantosyanidiinien ja ellagitanniinien taumlrkeimmaumlt laumlhteet Antosyaaneja on

erityisesti tummissa ja punaisissa marjoissa kuten mustikassa musta- ja punaherukassa

variksenmarjassa marja-aroniassa vadelmassa ja mansikassa (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004

Koponen ym 2007) Tanniineihin kuuluvia proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt runsaasti mm

marja-aronia karpalo puolukka mustikka mustaherukka ja pihlajanmarja (Hellstroumlm ym

2009) Mansikka vadelma lakka ja mesimarja ovat parhaimmat ellagitanniinien laumlhteet

(Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym 2007) Flavonoleihin kuuluvia kversetiiniauml ja

myrisetiiniauml saadaan erityisesti karpalosta puolukasta mustaherukasta variksenmarjasta ja

mustikasta (Haumlkkinen ym 1999) Flavonoleista kemferolia esiintyy sen sijaan laumlhinnauml vain

karviaismarjassa ja mansikassa Fenolihappoja on marjoissa vaihtelevasti erityisesti kuitenkin

pihlajanmarjassa mustikassa ja marja-aroniassa (Mattila ym 2006)

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

ITAuml-SUOMEN YLIOPISTO Terveystieteiden tiedekunta Ravitsemustiede

LOTVONEN K LILLI M Marjojen vaikutus leivaumln taumlrkkelyksen aiheuttamaan glykeemiseen

vasteeseen

Pro gradu -tutkielma 62 s ja 3 liitettauml (4 s)

Ohjaajat Dosentti Riitta Toumlrroumlnen ja Professori Hannu Mykkaumlnen

Maaliskuu 2013

Avainsanat marjat polyfenolit taumlrkkelys leipauml glykeeminen vaste glukoosi insuliini

MARJOJEN VAIKUTUS LEIVAumlN TAumlRKKELYKSEN AIHEUTTAMAAN

GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Korkean glykeemisen vasteen aiheuttavien

hiilihydraattien saumlaumlnnoumlllinen kulutus liitetaumlaumln useiden kroonisten sairauksien ilmenemiseen

Taumlrkkelyksellauml on tyypillisesti korkea glykeeminen vaste ja suomalaisessa ruokavaliossa

leipauml on taumlrkkelyksen keskeinen saantilaumlhde Valkoinen vehnaumlleipauml ja ruisleipauml aiheuttavat

samanlaisen glukoosivasteen mutta ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln insuliinivastetta

alhaisempi Polyfenolirikkailla marjoilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia

ominaisuuksia Tutkimuksen tavoitteena oli selvittaumlauml voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln

aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln

marjasoseen avulla millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian

jaumllkeen ja onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeiseen vapaiden

rasvahappojen pitoisuuteen veressauml

Kontrolloituun ja satunnaistettuun tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naishenkiloumlauml Jokainen

tutkittava osallistui neljaumlaumln kaksi tuntia kestaumlvaumlaumln tutkimuskaumlyntiin Tutkimuskaumlynnillauml

nautittiin 150 g mansikkaa mustaherukkaa karpaloa ja mustikkaa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta

erikseen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kanssa Kontrollituotteina olivat ilman marjasosetta

nautittavat vehnaumlleipauml ja ruisleipauml Marjat madalsivat molempien leipien aiheuttamaa

insuliinivastetta tilastollisesti erittaumlin merkitsevaumlsti (plt0001) Marjojen vaikutuksesta vehnauml-

ja ruisleivaumln glukoosikaumlyraumln pinta-ala 30 minuutin ajalta oli pienempi (plt005) lisaumlksi marjat

paransivat vehnaumlleivaumln glykeemistauml profiilia (plt001) Eroja aterianjaumllkeisissauml vapaiden

rasvahappojen pitoisuuksissa ei havaittu

Tutkimuksen tulokset osoittavat ettauml marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeistauml veren glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat

siis paransivat entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjojen vaikutus leipien

glukoosivasteeseen ei ollut yhtauml selkeauml Marjojen vaikutusmekanismit vaativat

lisaumltutkimuksia mutta on mahdollista ettauml marjat madalsivat taumlrkkelyksen glykeemistauml

vastetta sisaumlltaumlmiensauml polyfenolien jatai happamuutensa vuoksi

UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND Faculty of Health Sciences Nutrition Science

LOTVONEN K LILLI M Effects of berries on glycemic response induced by starch in bread

Masterrsquos thesis 62 p and 3 attachments (4 p)

Supervisors Adjunct professor Riitta Toumlrroumlnen and Professor Hannu Mykkaumlnen

March 2013

Keywords berries polyphenols starch bread glycemic response glucose insulin

EFFECTS OF BERRIES ON GLYCEMIC RESPONSE INDUCED BY STARCH IN

BREAD

The glycemic response means the impact of a carbohydrate-based food on blood sugar and

insulin secretion Carbohydrate-induced high glycemic response is associated with the risk of

several chronic diseases Starch has a high glycemic response and bread is an important

source of starch in the Finnish diet The postprandial glucose response to white wheat bread

and rye bread is similar but the insulin response to rye bread is lower Polyphenol-rich berries

may suppress the high glycemic response The aim of the study was to investigate the effects

of a polyphenol-rich berry pureacutee on postprandial glucose insulin and free fatty acid responses

induced by wheat bread and rye bread

Healthy females (n=20) took part in the controlled randomized cross-over meal study Each

subject participated in four 2-h visits and consumed wheat bread and rye bread with 150 g

berry pureacutee consisting of strawberries blackcurrants cranberries and blueberries Wheat

bread and rye bread without berries were used as a reference The berry pureacutee significantly

reduced the insulin response induced by wheat bread and rye bread (plt0001) Berries also

suppressed the early glucose response (area under the curve 0-30 min) to both breads

(plt005) and improved the glycemic profile of wheat bread (plt001) but had no effect on the

free fatty acid responses

These results suggest that when wheat bread or rye bread is consumed with berries less insulin is

needed to control the postprandial glucose response Thus the insulin-lowering effect of rye bread

was enhanced by berries The impact of berries on insulin response was more pronounced

compared to glucose response The mechanisms responsible for the effects of berries needs to

be futher investigated Berries may have suppressed the glycemic response to starch due to its

polyphenol content orand acidity

SISAumlLLYS

1 JOHDANTO 6

2 POLYFENOLIT 7

21 Mitauml polyfenolit ovat 7

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet 8

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys 11

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys 13

241 Polyfenolit antioksidantteina 14

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml 14

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml 16

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN 17

31 Glykeeminen vaste 17

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa 19

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin 21

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan 23

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml 24

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET 25

41 In vitro -tutkimukset 25

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset 28

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA 33

6 TAVOITTEET 34

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT 35

71 Tutkimusasetelma 35

72 Tutkimustuotteet 36

73 Maumlaumlritykset 37

74 Tilastolliset analyysit 37

8 TULOKSET 38

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet 40

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin 42

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin 44

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin 46

9 POHDINTA 48

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET 52

11 LAumlHTEET 54

LIITTEET

Liite 1 Tiedote tutkittaville

Liite 2 Suostumuslomake

Liite 3 Valmistautumisohje tutkimuskaumlynnille

6

1 JOHDANTO

Marjat ovat suomalaisen ruokakulttuurin rikkauksia Niitauml kasvaa metsissauml jokaisen

poimittavaksi joten ne taumlyttaumlvaumlt nykypaumlivaumlnauml ravinnolta vaadittavat edullisuuden laumlheltauml

saatavuuden ja puhtauden kriteerit Marjat kuuluvat myoumls suositeltavaan ruokavalioon niiden

useiden terveydelle edullisten ominaisuuksiensa vuoksi

Suomalaisessa ruokavaliossa marjat kuuluvat taumlrkeisiin kuidun ja erityisesti vesiliukoisen

kuidun laumlhteisiin (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008

Finelireg 2012) Ne ovat myoumls merkittaumlvauml antioksidanttien laumlhde sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt C- ja E-

vitamiineja ja karotenoideja (Finelireg 2012) jotka toimivat antioksidantteina elimistoumlssauml

Suomalaisen aikuisvaumlestoumln paumlivittaumlisestauml C-vitamiinin saannista 50ndash60 tulee marjoista ja

hedelmistauml (Kansanterveyslaitos 2008) Marjat sisaumlltaumlvaumlt myoumls folaattia (Valtion

ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008) Marjat soveltuvat

painonhallintaruokavalioon sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt vain vaumlhaumln sokeria ja ovat kaumlytaumlnnoumlssauml

rasvattomia joten niistauml saatava energia jaumlauml vaumlhaumliseksi (Valtion ravitsemusneuvottelukunta

2005 Finelireg 2012) Vaikka marjat eivaumlt ole varsinaisia rasvanlaumlhteitauml ruokavaliossa niiden

rasvahappokoostumus on kuitenkin hyvauml (Finelireg 2012) Marjat sisaumlltaumlvaumlt energiamaumlaumlraumlaumlnsauml

naumlhden paljon kuitua ja melko vaumlhaumln sokereita joten ne ovat myoumls verensokerin saumlaumltelyn

kannalta suositeltavia kaumlyttaumlauml (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Finelireg 2012)

Marjat sopivat laktoositonta ja gluteenitonta ruokavaliota noudattaville Lukuisten muiden

ominaisuuksiensa lisaumlksi marjojen terveysvaikutukset vaumllittyvaumlt myoumls niiden sisaumlltaumlmien

polyfenolien kautta

7

2 POLYFENOLIT

21 Mitauml polyfenolit ovat

Polyfenolit ovat laaja ryhmauml yhdisteitauml jotka ovat kasvien sekundaarisen aineenvaihdunnan

tuotteita (Bravo 1998 Manach ym 2004) Niillauml on suuri merkitys kasvien ulkoiselle

rakenteelle lisaumlaumlntymiselle ja puolustautumiselle Ne antavat kasveille niiden houkuttelevan

vaumlrin ja muodostavat kasvien tukirangan Polyfenolit vaikuttavat kasvien kitkeryyteen ja

myrkyllisyyteen mikauml on osa suojautumismekanismia tuhohyoumlnteisiauml kasvinsyoumljiauml ja

patogeenejauml vastaan Lisaumlksi ne suodattavat ultraviolettivaloa ja toimivat kasvin

viestitapahtumisissa kasvihormonien tapaan

Fenoli on rakenne jossa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml (Kuva 1)

(Bravo 1998) Polyfenolit esiintyvaumlt kasveissa joko yksinkertaisina mono- tai dimeereinauml tai

monimutkaisempina polymeereina Ne voivat olla myoumls liittyneinauml muihin aineenvaihdunnan

tuotteisiin kuten aminohappoihin lipideihin tai fenolisiin yhdisteisiin sekauml sitoa kahden

arvoisia metalleja kuten kuparia rautaa ja sinkkiauml Polyfenolit jaetaan ryhmiin niiden

kemiallisten rakenteiden ja ominaisuuksiensa mukaan Tavallisimmat polyfenolit luokitellaan

fenolihappohin flavonoideihin tanniineihin ja lignaaneihin

Kuva 1 Fenolirakenteessa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml

OH

8

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet

Kasvien polyfenolipitoisuuteen vaikuttavat monet eri tekijaumlt kuten valo geeniperimauml

kypsyysaste ympaumlristouml ja kaumlsittelyn vaikutukset (Bravo 1998 Manach ym 2004)

Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja suuresta maumlaumlraumlstauml johtuen niiden pitoisuuksia eri

kasvikunnan tuotteissa on vaikea taumlydellisesti maumlaumlrittaumlauml Lisaumlksi vaihtelevat

analyysimenetelmaumlt tutkimuksissa voivat antaa erilaista tietoa ruokien

polyfenolipitoisuuksista Tutkitusti merkittaumlvimmin ruoassa esiintyy kuitenkin fenolihappoja

ja flavonoideja mutta myoumls tanniineja ja lignaaneja Taulukkoon 1 on koottu tavallisimmat

ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit alaryhmineen sekauml niiden laumlhteet ravinnossa

Taulukko 1 Polyfenoliryhmaumlt ja niiden laumlhteet (Manach ym 2004 Mattila ym 2006

Koponen ym 2007 Ovaskainen ym 2008)

Polyfenoliryhmauml Laumlhde

Flavonoidit

Flavonolit

tee sipuli omena rypaumlleet marjat parsakaali

lehtikaali kirsikkatomaatti punaviini

Flavonit persilja selleri

Flavanonit sitrushedelmaumlt

Katekiinit tee hedelmaumlt suklaa punaviini marjat pavut

Antosyanidiinit (antosyaanit) marjat kirsikka luumu munakoiso punakaali

punaviini

Isoflavonoidit soijapapu

Fenolihapot

Hydroksibentsoehapot tee viini marjat

Hydroksikanelihapot kahvi marjat hedelmaumlt vilja peruna

Tanniinit

Proantosyanidiinit punaviini kaakao marjat omena

Ellagitanniinit lakka mansikka vadelma paumlhkinaumlt

Lignaanit pellava ruis marjat kahvi

9

Polyfenolien keskimaumlaumlraumlinen saanti on arviolta noin gramma vuorokaudessa niillauml jotka

syoumlvaumlt paumlivittaumlin polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia (Manach ym 2004) Kahden vuorokauden

ruoankaumlyttoumlauml selvittaumlvaumln kyselyn perusteella suomalaiset saavat ravinnosta paumlivittaumlin

keskimaumlaumlrin 863 plusmn 415 mg polyfenoleja (Ovaskainen ym 2008) Polyfenolien todellisen

saannin ja elimistoumlssauml olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlmiseksi tulisi kehittaumlauml sopivia

biomarkkereita sillauml saantia on vaikea arvioida pelkkien ruoankaumlyttoumlauml koskevien

kyselylomakkeiden perusteella (Manach ym 2004)

Fenolihapot ovat yksinkertaisia fenoleja ja niihin kuuluvat hydroksibentsoehapot sekauml

hydroksikanelihapot (Manach ym 2004) Fenolihappoja on erityisesti viljassa marjoissa

hedelmissauml sekauml juomissa kuten teessauml kahvissa ja viinissauml (Manach ym 2004 Mattila ym

2006 Ovaskainen ym 2008) Viljoista erityisesti vehnaumln ja rukiin leseessauml sekauml

kokojyvaumlvehnaumlstauml ja -rukiista jauhetuista jauhoissa on runsaasti fenolihappoja (Mattila ym

2005)

Flavonoidit kaumlsittaumlvaumlt suurimman osan polyfenoleista ja ne voidaan jakaa edelleen kuuteen

taumlrkeimpaumlaumln alaryhmaumlaumln flavonolit flavonit flavanonit katekiinit antosyanidiinit

(antosyaanit) ja isoflavonoidit (Manach ym 2004) Flavonolit ovat eniten tutkittuja

flavonoideja ja niihin lukeutuvia kversetiiniauml myrisetiiniauml ja kemferolia esiintyy mm

sipulissa hedelmissauml marjoissa teessauml ja punaviinissauml Flavonien ja flavanonien laumlhteet eivaumlt

ole yhtauml monipuolisia flavoneja on laumlhinnauml persiljassa ja sellerissauml flavanoneja

sitrushedelmissauml Katekiinit ovat tavallisia teessauml suklaassa sekauml useissa hedelmissauml ja

marjoissa Antosyanidiineja on erityisesti tummissa marjoissa hedelmissauml vihanneksissa ja

punaviinissauml sillauml antosyanidiineihin lukeutuvat antosyaanit ovat kasvien punaisia ja sinisiauml

vaumlriaineita (Manach ym 2004 Koponen ym 2007) Isoflavonoidit muistuttavat estrogeeniauml

ja poikkeavat siten rakenteellisesti muista flavonoideista (Cassidy ym 2000 Manach ym

2004) Isoflavonoideja on paumlaumlasiallisesti vain soijassa

Tanniinit jaetaan kondensoituneihin ja hydrolysoituviin tanniineihin (Bravo 1998)

Kondensoidut tanniinit ovat proantosyanidiineja joita on erityisesti kaakaossa punaviinissauml

marjoissa ja hedelmissauml (Manach ym 2004 Ovaskainen ym 2008) Hydrolysoituvat tanniinit

jaetaan rakenteensa mukaan yleensauml gallo- ja ellagitanniineihin joiden pilkkoutuessa syntyy

galli- ja ellagihappoa (Kandra ym 2004) Esimerkiksi ellagitanniinia on tietyissauml marjoissa

sekauml paumlhkinoumlissauml (Koponen ym 2007) Suuri maumlaumlrauml tanniineja aiheuttaa marjoissa ja

punaviinissauml tyypillisesti tanniinisen eli hieman karvaan maun

10

Lignaanit ovat isoflavonoidien tavoin hormonien kaltaisia fytoestrogeenejauml (Cassidy ym

2000) Ravinnosta lignaaneja saadaan siemenistauml joista merkittaumlvin laumlhde on pellava (Manach

ym 2004) rukiista marjoista kahvista ja teestauml (Nurmi ym 2010)

Marjojen polyfenolit

Marjat kuuluvat polyfenolien laumlhteiden kaumlrkeen 20 parhaasta polyfenolien laumlhteestauml

Suomessa peraumlti 16 on marjoja (Ovaskainen ym 2008) Marjat ovat merkittaumlvauml antosyaanien

flavonolien fenolihappojen proantosyanidiinien ja ellagitanniinien laumlhde Kuvassa 2 on

esitetty tiettyjen marjojen polyfenolipitoisuuksia Suomalaisessa ruokavaliossa marjat ovat

antosyaanien proantosyanidiinien ja ellagitanniinien taumlrkeimmaumlt laumlhteet Antosyaaneja on

erityisesti tummissa ja punaisissa marjoissa kuten mustikassa musta- ja punaherukassa

variksenmarjassa marja-aroniassa vadelmassa ja mansikassa (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004

Koponen ym 2007) Tanniineihin kuuluvia proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt runsaasti mm

marja-aronia karpalo puolukka mustikka mustaherukka ja pihlajanmarja (Hellstroumlm ym

2009) Mansikka vadelma lakka ja mesimarja ovat parhaimmat ellagitanniinien laumlhteet

(Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym 2007) Flavonoleihin kuuluvia kversetiiniauml ja

myrisetiiniauml saadaan erityisesti karpalosta puolukasta mustaherukasta variksenmarjasta ja

mustikasta (Haumlkkinen ym 1999) Flavonoleista kemferolia esiintyy sen sijaan laumlhinnauml vain

karviaismarjassa ja mansikassa Fenolihappoja on marjoissa vaihtelevasti erityisesti kuitenkin

pihlajanmarjassa mustikassa ja marja-aroniassa (Mattila ym 2006)

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND Faculty of Health Sciences Nutrition Science

LOTVONEN K LILLI M Effects of berries on glycemic response induced by starch in bread

Masterrsquos thesis 62 p and 3 attachments (4 p)

Supervisors Adjunct professor Riitta Toumlrroumlnen and Professor Hannu Mykkaumlnen

March 2013

Keywords berries polyphenols starch bread glycemic response glucose insulin

EFFECTS OF BERRIES ON GLYCEMIC RESPONSE INDUCED BY STARCH IN

BREAD

The glycemic response means the impact of a carbohydrate-based food on blood sugar and

insulin secretion Carbohydrate-induced high glycemic response is associated with the risk of

several chronic diseases Starch has a high glycemic response and bread is an important

source of starch in the Finnish diet The postprandial glucose response to white wheat bread

and rye bread is similar but the insulin response to rye bread is lower Polyphenol-rich berries

may suppress the high glycemic response The aim of the study was to investigate the effects

of a polyphenol-rich berry pureacutee on postprandial glucose insulin and free fatty acid responses

induced by wheat bread and rye bread

Healthy females (n=20) took part in the controlled randomized cross-over meal study Each

subject participated in four 2-h visits and consumed wheat bread and rye bread with 150 g

berry pureacutee consisting of strawberries blackcurrants cranberries and blueberries Wheat

bread and rye bread without berries were used as a reference The berry pureacutee significantly

reduced the insulin response induced by wheat bread and rye bread (plt0001) Berries also

suppressed the early glucose response (area under the curve 0-30 min) to both breads

(plt005) and improved the glycemic profile of wheat bread (plt001) but had no effect on the

free fatty acid responses

These results suggest that when wheat bread or rye bread is consumed with berries less insulin is

needed to control the postprandial glucose response Thus the insulin-lowering effect of rye bread

was enhanced by berries The impact of berries on insulin response was more pronounced

compared to glucose response The mechanisms responsible for the effects of berries needs to

be futher investigated Berries may have suppressed the glycemic response to starch due to its

polyphenol content orand acidity

SISAumlLLYS

1 JOHDANTO 6

2 POLYFENOLIT 7

21 Mitauml polyfenolit ovat 7

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet 8

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys 11

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys 13

241 Polyfenolit antioksidantteina 14

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml 14

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml 16

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN 17

31 Glykeeminen vaste 17

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa 19

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin 21

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan 23

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml 24

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET 25

41 In vitro -tutkimukset 25

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset 28

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA 33

6 TAVOITTEET 34

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT 35

71 Tutkimusasetelma 35

72 Tutkimustuotteet 36

73 Maumlaumlritykset 37

74 Tilastolliset analyysit 37

8 TULOKSET 38

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet 40

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin 42

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin 44

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin 46

9 POHDINTA 48

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET 52

11 LAumlHTEET 54

LIITTEET

Liite 1 Tiedote tutkittaville

Liite 2 Suostumuslomake

Liite 3 Valmistautumisohje tutkimuskaumlynnille

6

1 JOHDANTO

Marjat ovat suomalaisen ruokakulttuurin rikkauksia Niitauml kasvaa metsissauml jokaisen

poimittavaksi joten ne taumlyttaumlvaumlt nykypaumlivaumlnauml ravinnolta vaadittavat edullisuuden laumlheltauml

saatavuuden ja puhtauden kriteerit Marjat kuuluvat myoumls suositeltavaan ruokavalioon niiden

useiden terveydelle edullisten ominaisuuksiensa vuoksi

Suomalaisessa ruokavaliossa marjat kuuluvat taumlrkeisiin kuidun ja erityisesti vesiliukoisen

kuidun laumlhteisiin (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008

Finelireg 2012) Ne ovat myoumls merkittaumlvauml antioksidanttien laumlhde sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt C- ja E-

vitamiineja ja karotenoideja (Finelireg 2012) jotka toimivat antioksidantteina elimistoumlssauml

Suomalaisen aikuisvaumlestoumln paumlivittaumlisestauml C-vitamiinin saannista 50ndash60 tulee marjoista ja

hedelmistauml (Kansanterveyslaitos 2008) Marjat sisaumlltaumlvaumlt myoumls folaattia (Valtion

ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008) Marjat soveltuvat

painonhallintaruokavalioon sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt vain vaumlhaumln sokeria ja ovat kaumlytaumlnnoumlssauml

rasvattomia joten niistauml saatava energia jaumlauml vaumlhaumliseksi (Valtion ravitsemusneuvottelukunta

2005 Finelireg 2012) Vaikka marjat eivaumlt ole varsinaisia rasvanlaumlhteitauml ruokavaliossa niiden

rasvahappokoostumus on kuitenkin hyvauml (Finelireg 2012) Marjat sisaumlltaumlvaumlt energiamaumlaumlraumlaumlnsauml

naumlhden paljon kuitua ja melko vaumlhaumln sokereita joten ne ovat myoumls verensokerin saumlaumltelyn

kannalta suositeltavia kaumlyttaumlauml (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Finelireg 2012)

Marjat sopivat laktoositonta ja gluteenitonta ruokavaliota noudattaville Lukuisten muiden

ominaisuuksiensa lisaumlksi marjojen terveysvaikutukset vaumllittyvaumlt myoumls niiden sisaumlltaumlmien

polyfenolien kautta

7

2 POLYFENOLIT

21 Mitauml polyfenolit ovat

Polyfenolit ovat laaja ryhmauml yhdisteitauml jotka ovat kasvien sekundaarisen aineenvaihdunnan

tuotteita (Bravo 1998 Manach ym 2004) Niillauml on suuri merkitys kasvien ulkoiselle

rakenteelle lisaumlaumlntymiselle ja puolustautumiselle Ne antavat kasveille niiden houkuttelevan

vaumlrin ja muodostavat kasvien tukirangan Polyfenolit vaikuttavat kasvien kitkeryyteen ja

myrkyllisyyteen mikauml on osa suojautumismekanismia tuhohyoumlnteisiauml kasvinsyoumljiauml ja

patogeenejauml vastaan Lisaumlksi ne suodattavat ultraviolettivaloa ja toimivat kasvin

viestitapahtumisissa kasvihormonien tapaan

Fenoli on rakenne jossa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml (Kuva 1)

(Bravo 1998) Polyfenolit esiintyvaumlt kasveissa joko yksinkertaisina mono- tai dimeereinauml tai

monimutkaisempina polymeereina Ne voivat olla myoumls liittyneinauml muihin aineenvaihdunnan

tuotteisiin kuten aminohappoihin lipideihin tai fenolisiin yhdisteisiin sekauml sitoa kahden

arvoisia metalleja kuten kuparia rautaa ja sinkkiauml Polyfenolit jaetaan ryhmiin niiden

kemiallisten rakenteiden ja ominaisuuksiensa mukaan Tavallisimmat polyfenolit luokitellaan

fenolihappohin flavonoideihin tanniineihin ja lignaaneihin

Kuva 1 Fenolirakenteessa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml

OH

8

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet

Kasvien polyfenolipitoisuuteen vaikuttavat monet eri tekijaumlt kuten valo geeniperimauml

kypsyysaste ympaumlristouml ja kaumlsittelyn vaikutukset (Bravo 1998 Manach ym 2004)

Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja suuresta maumlaumlraumlstauml johtuen niiden pitoisuuksia eri

kasvikunnan tuotteissa on vaikea taumlydellisesti maumlaumlrittaumlauml Lisaumlksi vaihtelevat

analyysimenetelmaumlt tutkimuksissa voivat antaa erilaista tietoa ruokien

polyfenolipitoisuuksista Tutkitusti merkittaumlvimmin ruoassa esiintyy kuitenkin fenolihappoja

ja flavonoideja mutta myoumls tanniineja ja lignaaneja Taulukkoon 1 on koottu tavallisimmat

ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit alaryhmineen sekauml niiden laumlhteet ravinnossa

Taulukko 1 Polyfenoliryhmaumlt ja niiden laumlhteet (Manach ym 2004 Mattila ym 2006

Koponen ym 2007 Ovaskainen ym 2008)

Polyfenoliryhmauml Laumlhde

Flavonoidit

Flavonolit

tee sipuli omena rypaumlleet marjat parsakaali

lehtikaali kirsikkatomaatti punaviini

Flavonit persilja selleri

Flavanonit sitrushedelmaumlt

Katekiinit tee hedelmaumlt suklaa punaviini marjat pavut

Antosyanidiinit (antosyaanit) marjat kirsikka luumu munakoiso punakaali

punaviini

Isoflavonoidit soijapapu

Fenolihapot

Hydroksibentsoehapot tee viini marjat

Hydroksikanelihapot kahvi marjat hedelmaumlt vilja peruna

Tanniinit

Proantosyanidiinit punaviini kaakao marjat omena

Ellagitanniinit lakka mansikka vadelma paumlhkinaumlt

Lignaanit pellava ruis marjat kahvi

9

Polyfenolien keskimaumlaumlraumlinen saanti on arviolta noin gramma vuorokaudessa niillauml jotka

syoumlvaumlt paumlivittaumlin polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia (Manach ym 2004) Kahden vuorokauden

ruoankaumlyttoumlauml selvittaumlvaumln kyselyn perusteella suomalaiset saavat ravinnosta paumlivittaumlin

keskimaumlaumlrin 863 plusmn 415 mg polyfenoleja (Ovaskainen ym 2008) Polyfenolien todellisen

saannin ja elimistoumlssauml olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlmiseksi tulisi kehittaumlauml sopivia

biomarkkereita sillauml saantia on vaikea arvioida pelkkien ruoankaumlyttoumlauml koskevien

kyselylomakkeiden perusteella (Manach ym 2004)

Fenolihapot ovat yksinkertaisia fenoleja ja niihin kuuluvat hydroksibentsoehapot sekauml

hydroksikanelihapot (Manach ym 2004) Fenolihappoja on erityisesti viljassa marjoissa

hedelmissauml sekauml juomissa kuten teessauml kahvissa ja viinissauml (Manach ym 2004 Mattila ym

2006 Ovaskainen ym 2008) Viljoista erityisesti vehnaumln ja rukiin leseessauml sekauml

kokojyvaumlvehnaumlstauml ja -rukiista jauhetuista jauhoissa on runsaasti fenolihappoja (Mattila ym

2005)

Flavonoidit kaumlsittaumlvaumlt suurimman osan polyfenoleista ja ne voidaan jakaa edelleen kuuteen

taumlrkeimpaumlaumln alaryhmaumlaumln flavonolit flavonit flavanonit katekiinit antosyanidiinit

(antosyaanit) ja isoflavonoidit (Manach ym 2004) Flavonolit ovat eniten tutkittuja

flavonoideja ja niihin lukeutuvia kversetiiniauml myrisetiiniauml ja kemferolia esiintyy mm

sipulissa hedelmissauml marjoissa teessauml ja punaviinissauml Flavonien ja flavanonien laumlhteet eivaumlt

ole yhtauml monipuolisia flavoneja on laumlhinnauml persiljassa ja sellerissauml flavanoneja

sitrushedelmissauml Katekiinit ovat tavallisia teessauml suklaassa sekauml useissa hedelmissauml ja

marjoissa Antosyanidiineja on erityisesti tummissa marjoissa hedelmissauml vihanneksissa ja

punaviinissauml sillauml antosyanidiineihin lukeutuvat antosyaanit ovat kasvien punaisia ja sinisiauml

vaumlriaineita (Manach ym 2004 Koponen ym 2007) Isoflavonoidit muistuttavat estrogeeniauml

ja poikkeavat siten rakenteellisesti muista flavonoideista (Cassidy ym 2000 Manach ym

2004) Isoflavonoideja on paumlaumlasiallisesti vain soijassa

Tanniinit jaetaan kondensoituneihin ja hydrolysoituviin tanniineihin (Bravo 1998)

Kondensoidut tanniinit ovat proantosyanidiineja joita on erityisesti kaakaossa punaviinissauml

marjoissa ja hedelmissauml (Manach ym 2004 Ovaskainen ym 2008) Hydrolysoituvat tanniinit

jaetaan rakenteensa mukaan yleensauml gallo- ja ellagitanniineihin joiden pilkkoutuessa syntyy

galli- ja ellagihappoa (Kandra ym 2004) Esimerkiksi ellagitanniinia on tietyissauml marjoissa

sekauml paumlhkinoumlissauml (Koponen ym 2007) Suuri maumlaumlrauml tanniineja aiheuttaa marjoissa ja

punaviinissauml tyypillisesti tanniinisen eli hieman karvaan maun

10

Lignaanit ovat isoflavonoidien tavoin hormonien kaltaisia fytoestrogeenejauml (Cassidy ym

2000) Ravinnosta lignaaneja saadaan siemenistauml joista merkittaumlvin laumlhde on pellava (Manach

ym 2004) rukiista marjoista kahvista ja teestauml (Nurmi ym 2010)

Marjojen polyfenolit

Marjat kuuluvat polyfenolien laumlhteiden kaumlrkeen 20 parhaasta polyfenolien laumlhteestauml

Suomessa peraumlti 16 on marjoja (Ovaskainen ym 2008) Marjat ovat merkittaumlvauml antosyaanien

flavonolien fenolihappojen proantosyanidiinien ja ellagitanniinien laumlhde Kuvassa 2 on

esitetty tiettyjen marjojen polyfenolipitoisuuksia Suomalaisessa ruokavaliossa marjat ovat

antosyaanien proantosyanidiinien ja ellagitanniinien taumlrkeimmaumlt laumlhteet Antosyaaneja on

erityisesti tummissa ja punaisissa marjoissa kuten mustikassa musta- ja punaherukassa

variksenmarjassa marja-aroniassa vadelmassa ja mansikassa (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004

Koponen ym 2007) Tanniineihin kuuluvia proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt runsaasti mm

marja-aronia karpalo puolukka mustikka mustaherukka ja pihlajanmarja (Hellstroumlm ym

2009) Mansikka vadelma lakka ja mesimarja ovat parhaimmat ellagitanniinien laumlhteet

(Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym 2007) Flavonoleihin kuuluvia kversetiiniauml ja

myrisetiiniauml saadaan erityisesti karpalosta puolukasta mustaherukasta variksenmarjasta ja

mustikasta (Haumlkkinen ym 1999) Flavonoleista kemferolia esiintyy sen sijaan laumlhinnauml vain

karviaismarjassa ja mansikassa Fenolihappoja on marjoissa vaihtelevasti erityisesti kuitenkin

pihlajanmarjassa mustikassa ja marja-aroniassa (Mattila ym 2006)

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

SISAumlLLYS

1 JOHDANTO 6

2 POLYFENOLIT 7

21 Mitauml polyfenolit ovat 7

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet 8

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys 11

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys 13

241 Polyfenolit antioksidantteina 14

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml 14

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml 16

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN 17

31 Glykeeminen vaste 17

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa 19

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin 21

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan 23

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml 24

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET 25

41 In vitro -tutkimukset 25

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset 28

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA 33

6 TAVOITTEET 34

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT 35

71 Tutkimusasetelma 35

72 Tutkimustuotteet 36

73 Maumlaumlritykset 37

74 Tilastolliset analyysit 37

8 TULOKSET 38

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet 40

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin 42

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin 44

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin 46

9 POHDINTA 48

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET 52

11 LAumlHTEET 54

LIITTEET

Liite 1 Tiedote tutkittaville

Liite 2 Suostumuslomake

Liite 3 Valmistautumisohje tutkimuskaumlynnille

6

1 JOHDANTO

Marjat ovat suomalaisen ruokakulttuurin rikkauksia Niitauml kasvaa metsissauml jokaisen

poimittavaksi joten ne taumlyttaumlvaumlt nykypaumlivaumlnauml ravinnolta vaadittavat edullisuuden laumlheltauml

saatavuuden ja puhtauden kriteerit Marjat kuuluvat myoumls suositeltavaan ruokavalioon niiden

useiden terveydelle edullisten ominaisuuksiensa vuoksi

Suomalaisessa ruokavaliossa marjat kuuluvat taumlrkeisiin kuidun ja erityisesti vesiliukoisen

kuidun laumlhteisiin (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008

Finelireg 2012) Ne ovat myoumls merkittaumlvauml antioksidanttien laumlhde sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt C- ja E-

vitamiineja ja karotenoideja (Finelireg 2012) jotka toimivat antioksidantteina elimistoumlssauml

Suomalaisen aikuisvaumlestoumln paumlivittaumlisestauml C-vitamiinin saannista 50ndash60 tulee marjoista ja

hedelmistauml (Kansanterveyslaitos 2008) Marjat sisaumlltaumlvaumlt myoumls folaattia (Valtion

ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008) Marjat soveltuvat

painonhallintaruokavalioon sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt vain vaumlhaumln sokeria ja ovat kaumlytaumlnnoumlssauml

rasvattomia joten niistauml saatava energia jaumlauml vaumlhaumliseksi (Valtion ravitsemusneuvottelukunta

2005 Finelireg 2012) Vaikka marjat eivaumlt ole varsinaisia rasvanlaumlhteitauml ruokavaliossa niiden

rasvahappokoostumus on kuitenkin hyvauml (Finelireg 2012) Marjat sisaumlltaumlvaumlt energiamaumlaumlraumlaumlnsauml

naumlhden paljon kuitua ja melko vaumlhaumln sokereita joten ne ovat myoumls verensokerin saumlaumltelyn

kannalta suositeltavia kaumlyttaumlauml (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Finelireg 2012)

Marjat sopivat laktoositonta ja gluteenitonta ruokavaliota noudattaville Lukuisten muiden

ominaisuuksiensa lisaumlksi marjojen terveysvaikutukset vaumllittyvaumlt myoumls niiden sisaumlltaumlmien

polyfenolien kautta

7

2 POLYFENOLIT

21 Mitauml polyfenolit ovat

Polyfenolit ovat laaja ryhmauml yhdisteitauml jotka ovat kasvien sekundaarisen aineenvaihdunnan

tuotteita (Bravo 1998 Manach ym 2004) Niillauml on suuri merkitys kasvien ulkoiselle

rakenteelle lisaumlaumlntymiselle ja puolustautumiselle Ne antavat kasveille niiden houkuttelevan

vaumlrin ja muodostavat kasvien tukirangan Polyfenolit vaikuttavat kasvien kitkeryyteen ja

myrkyllisyyteen mikauml on osa suojautumismekanismia tuhohyoumlnteisiauml kasvinsyoumljiauml ja

patogeenejauml vastaan Lisaumlksi ne suodattavat ultraviolettivaloa ja toimivat kasvin

viestitapahtumisissa kasvihormonien tapaan

Fenoli on rakenne jossa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml (Kuva 1)

(Bravo 1998) Polyfenolit esiintyvaumlt kasveissa joko yksinkertaisina mono- tai dimeereinauml tai

monimutkaisempina polymeereina Ne voivat olla myoumls liittyneinauml muihin aineenvaihdunnan

tuotteisiin kuten aminohappoihin lipideihin tai fenolisiin yhdisteisiin sekauml sitoa kahden

arvoisia metalleja kuten kuparia rautaa ja sinkkiauml Polyfenolit jaetaan ryhmiin niiden

kemiallisten rakenteiden ja ominaisuuksiensa mukaan Tavallisimmat polyfenolit luokitellaan

fenolihappohin flavonoideihin tanniineihin ja lignaaneihin

Kuva 1 Fenolirakenteessa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml

OH

8

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet

Kasvien polyfenolipitoisuuteen vaikuttavat monet eri tekijaumlt kuten valo geeniperimauml

kypsyysaste ympaumlristouml ja kaumlsittelyn vaikutukset (Bravo 1998 Manach ym 2004)

Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja suuresta maumlaumlraumlstauml johtuen niiden pitoisuuksia eri

kasvikunnan tuotteissa on vaikea taumlydellisesti maumlaumlrittaumlauml Lisaumlksi vaihtelevat

analyysimenetelmaumlt tutkimuksissa voivat antaa erilaista tietoa ruokien

polyfenolipitoisuuksista Tutkitusti merkittaumlvimmin ruoassa esiintyy kuitenkin fenolihappoja

ja flavonoideja mutta myoumls tanniineja ja lignaaneja Taulukkoon 1 on koottu tavallisimmat

ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit alaryhmineen sekauml niiden laumlhteet ravinnossa

Taulukko 1 Polyfenoliryhmaumlt ja niiden laumlhteet (Manach ym 2004 Mattila ym 2006

Koponen ym 2007 Ovaskainen ym 2008)

Polyfenoliryhmauml Laumlhde

Flavonoidit

Flavonolit

tee sipuli omena rypaumlleet marjat parsakaali

lehtikaali kirsikkatomaatti punaviini

Flavonit persilja selleri

Flavanonit sitrushedelmaumlt

Katekiinit tee hedelmaumlt suklaa punaviini marjat pavut

Antosyanidiinit (antosyaanit) marjat kirsikka luumu munakoiso punakaali

punaviini

Isoflavonoidit soijapapu

Fenolihapot

Hydroksibentsoehapot tee viini marjat

Hydroksikanelihapot kahvi marjat hedelmaumlt vilja peruna

Tanniinit

Proantosyanidiinit punaviini kaakao marjat omena

Ellagitanniinit lakka mansikka vadelma paumlhkinaumlt

Lignaanit pellava ruis marjat kahvi

9

Polyfenolien keskimaumlaumlraumlinen saanti on arviolta noin gramma vuorokaudessa niillauml jotka

syoumlvaumlt paumlivittaumlin polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia (Manach ym 2004) Kahden vuorokauden

ruoankaumlyttoumlauml selvittaumlvaumln kyselyn perusteella suomalaiset saavat ravinnosta paumlivittaumlin

keskimaumlaumlrin 863 plusmn 415 mg polyfenoleja (Ovaskainen ym 2008) Polyfenolien todellisen

saannin ja elimistoumlssauml olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlmiseksi tulisi kehittaumlauml sopivia

biomarkkereita sillauml saantia on vaikea arvioida pelkkien ruoankaumlyttoumlauml koskevien

kyselylomakkeiden perusteella (Manach ym 2004)

Fenolihapot ovat yksinkertaisia fenoleja ja niihin kuuluvat hydroksibentsoehapot sekauml

hydroksikanelihapot (Manach ym 2004) Fenolihappoja on erityisesti viljassa marjoissa

hedelmissauml sekauml juomissa kuten teessauml kahvissa ja viinissauml (Manach ym 2004 Mattila ym

2006 Ovaskainen ym 2008) Viljoista erityisesti vehnaumln ja rukiin leseessauml sekauml

kokojyvaumlvehnaumlstauml ja -rukiista jauhetuista jauhoissa on runsaasti fenolihappoja (Mattila ym

2005)

Flavonoidit kaumlsittaumlvaumlt suurimman osan polyfenoleista ja ne voidaan jakaa edelleen kuuteen

taumlrkeimpaumlaumln alaryhmaumlaumln flavonolit flavonit flavanonit katekiinit antosyanidiinit

(antosyaanit) ja isoflavonoidit (Manach ym 2004) Flavonolit ovat eniten tutkittuja

flavonoideja ja niihin lukeutuvia kversetiiniauml myrisetiiniauml ja kemferolia esiintyy mm

sipulissa hedelmissauml marjoissa teessauml ja punaviinissauml Flavonien ja flavanonien laumlhteet eivaumlt

ole yhtauml monipuolisia flavoneja on laumlhinnauml persiljassa ja sellerissauml flavanoneja

sitrushedelmissauml Katekiinit ovat tavallisia teessauml suklaassa sekauml useissa hedelmissauml ja

marjoissa Antosyanidiineja on erityisesti tummissa marjoissa hedelmissauml vihanneksissa ja

punaviinissauml sillauml antosyanidiineihin lukeutuvat antosyaanit ovat kasvien punaisia ja sinisiauml

vaumlriaineita (Manach ym 2004 Koponen ym 2007) Isoflavonoidit muistuttavat estrogeeniauml

ja poikkeavat siten rakenteellisesti muista flavonoideista (Cassidy ym 2000 Manach ym

2004) Isoflavonoideja on paumlaumlasiallisesti vain soijassa

Tanniinit jaetaan kondensoituneihin ja hydrolysoituviin tanniineihin (Bravo 1998)

Kondensoidut tanniinit ovat proantosyanidiineja joita on erityisesti kaakaossa punaviinissauml

marjoissa ja hedelmissauml (Manach ym 2004 Ovaskainen ym 2008) Hydrolysoituvat tanniinit

jaetaan rakenteensa mukaan yleensauml gallo- ja ellagitanniineihin joiden pilkkoutuessa syntyy

galli- ja ellagihappoa (Kandra ym 2004) Esimerkiksi ellagitanniinia on tietyissauml marjoissa

sekauml paumlhkinoumlissauml (Koponen ym 2007) Suuri maumlaumlrauml tanniineja aiheuttaa marjoissa ja

punaviinissauml tyypillisesti tanniinisen eli hieman karvaan maun

10

Lignaanit ovat isoflavonoidien tavoin hormonien kaltaisia fytoestrogeenejauml (Cassidy ym

2000) Ravinnosta lignaaneja saadaan siemenistauml joista merkittaumlvin laumlhde on pellava (Manach

ym 2004) rukiista marjoista kahvista ja teestauml (Nurmi ym 2010)

Marjojen polyfenolit

Marjat kuuluvat polyfenolien laumlhteiden kaumlrkeen 20 parhaasta polyfenolien laumlhteestauml

Suomessa peraumlti 16 on marjoja (Ovaskainen ym 2008) Marjat ovat merkittaumlvauml antosyaanien

flavonolien fenolihappojen proantosyanidiinien ja ellagitanniinien laumlhde Kuvassa 2 on

esitetty tiettyjen marjojen polyfenolipitoisuuksia Suomalaisessa ruokavaliossa marjat ovat

antosyaanien proantosyanidiinien ja ellagitanniinien taumlrkeimmaumlt laumlhteet Antosyaaneja on

erityisesti tummissa ja punaisissa marjoissa kuten mustikassa musta- ja punaherukassa

variksenmarjassa marja-aroniassa vadelmassa ja mansikassa (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004

Koponen ym 2007) Tanniineihin kuuluvia proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt runsaasti mm

marja-aronia karpalo puolukka mustikka mustaherukka ja pihlajanmarja (Hellstroumlm ym

2009) Mansikka vadelma lakka ja mesimarja ovat parhaimmat ellagitanniinien laumlhteet

(Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym 2007) Flavonoleihin kuuluvia kversetiiniauml ja

myrisetiiniauml saadaan erityisesti karpalosta puolukasta mustaherukasta variksenmarjasta ja

mustikasta (Haumlkkinen ym 1999) Flavonoleista kemferolia esiintyy sen sijaan laumlhinnauml vain

karviaismarjassa ja mansikassa Fenolihappoja on marjoissa vaihtelevasti erityisesti kuitenkin

pihlajanmarjassa mustikassa ja marja-aroniassa (Mattila ym 2006)

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT 35

71 Tutkimusasetelma 35

72 Tutkimustuotteet 36

73 Maumlaumlritykset 37

74 Tilastolliset analyysit 37

8 TULOKSET 38

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet 40

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin 42

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin 44

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin 46

9 POHDINTA 48

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET 52

11 LAumlHTEET 54

LIITTEET

Liite 1 Tiedote tutkittaville

Liite 2 Suostumuslomake

Liite 3 Valmistautumisohje tutkimuskaumlynnille

6

1 JOHDANTO

Marjat ovat suomalaisen ruokakulttuurin rikkauksia Niitauml kasvaa metsissauml jokaisen

poimittavaksi joten ne taumlyttaumlvaumlt nykypaumlivaumlnauml ravinnolta vaadittavat edullisuuden laumlheltauml

saatavuuden ja puhtauden kriteerit Marjat kuuluvat myoumls suositeltavaan ruokavalioon niiden

useiden terveydelle edullisten ominaisuuksiensa vuoksi

Suomalaisessa ruokavaliossa marjat kuuluvat taumlrkeisiin kuidun ja erityisesti vesiliukoisen

kuidun laumlhteisiin (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008

Finelireg 2012) Ne ovat myoumls merkittaumlvauml antioksidanttien laumlhde sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt C- ja E-

vitamiineja ja karotenoideja (Finelireg 2012) jotka toimivat antioksidantteina elimistoumlssauml

Suomalaisen aikuisvaumlestoumln paumlivittaumlisestauml C-vitamiinin saannista 50ndash60 tulee marjoista ja

hedelmistauml (Kansanterveyslaitos 2008) Marjat sisaumlltaumlvaumlt myoumls folaattia (Valtion

ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008) Marjat soveltuvat

painonhallintaruokavalioon sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt vain vaumlhaumln sokeria ja ovat kaumlytaumlnnoumlssauml

rasvattomia joten niistauml saatava energia jaumlauml vaumlhaumliseksi (Valtion ravitsemusneuvottelukunta

2005 Finelireg 2012) Vaikka marjat eivaumlt ole varsinaisia rasvanlaumlhteitauml ruokavaliossa niiden

rasvahappokoostumus on kuitenkin hyvauml (Finelireg 2012) Marjat sisaumlltaumlvaumlt energiamaumlaumlraumlaumlnsauml

naumlhden paljon kuitua ja melko vaumlhaumln sokereita joten ne ovat myoumls verensokerin saumlaumltelyn

kannalta suositeltavia kaumlyttaumlauml (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Finelireg 2012)

Marjat sopivat laktoositonta ja gluteenitonta ruokavaliota noudattaville Lukuisten muiden

ominaisuuksiensa lisaumlksi marjojen terveysvaikutukset vaumllittyvaumlt myoumls niiden sisaumlltaumlmien

polyfenolien kautta

7

2 POLYFENOLIT

21 Mitauml polyfenolit ovat

Polyfenolit ovat laaja ryhmauml yhdisteitauml jotka ovat kasvien sekundaarisen aineenvaihdunnan

tuotteita (Bravo 1998 Manach ym 2004) Niillauml on suuri merkitys kasvien ulkoiselle

rakenteelle lisaumlaumlntymiselle ja puolustautumiselle Ne antavat kasveille niiden houkuttelevan

vaumlrin ja muodostavat kasvien tukirangan Polyfenolit vaikuttavat kasvien kitkeryyteen ja

myrkyllisyyteen mikauml on osa suojautumismekanismia tuhohyoumlnteisiauml kasvinsyoumljiauml ja

patogeenejauml vastaan Lisaumlksi ne suodattavat ultraviolettivaloa ja toimivat kasvin

viestitapahtumisissa kasvihormonien tapaan

Fenoli on rakenne jossa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml (Kuva 1)

(Bravo 1998) Polyfenolit esiintyvaumlt kasveissa joko yksinkertaisina mono- tai dimeereinauml tai

monimutkaisempina polymeereina Ne voivat olla myoumls liittyneinauml muihin aineenvaihdunnan

tuotteisiin kuten aminohappoihin lipideihin tai fenolisiin yhdisteisiin sekauml sitoa kahden

arvoisia metalleja kuten kuparia rautaa ja sinkkiauml Polyfenolit jaetaan ryhmiin niiden

kemiallisten rakenteiden ja ominaisuuksiensa mukaan Tavallisimmat polyfenolit luokitellaan

fenolihappohin flavonoideihin tanniineihin ja lignaaneihin

Kuva 1 Fenolirakenteessa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml

OH

8

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet

Kasvien polyfenolipitoisuuteen vaikuttavat monet eri tekijaumlt kuten valo geeniperimauml

kypsyysaste ympaumlristouml ja kaumlsittelyn vaikutukset (Bravo 1998 Manach ym 2004)

Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja suuresta maumlaumlraumlstauml johtuen niiden pitoisuuksia eri

kasvikunnan tuotteissa on vaikea taumlydellisesti maumlaumlrittaumlauml Lisaumlksi vaihtelevat

analyysimenetelmaumlt tutkimuksissa voivat antaa erilaista tietoa ruokien

polyfenolipitoisuuksista Tutkitusti merkittaumlvimmin ruoassa esiintyy kuitenkin fenolihappoja

ja flavonoideja mutta myoumls tanniineja ja lignaaneja Taulukkoon 1 on koottu tavallisimmat

ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit alaryhmineen sekauml niiden laumlhteet ravinnossa

Taulukko 1 Polyfenoliryhmaumlt ja niiden laumlhteet (Manach ym 2004 Mattila ym 2006

Koponen ym 2007 Ovaskainen ym 2008)

Polyfenoliryhmauml Laumlhde

Flavonoidit

Flavonolit

tee sipuli omena rypaumlleet marjat parsakaali

lehtikaali kirsikkatomaatti punaviini

Flavonit persilja selleri

Flavanonit sitrushedelmaumlt

Katekiinit tee hedelmaumlt suklaa punaviini marjat pavut

Antosyanidiinit (antosyaanit) marjat kirsikka luumu munakoiso punakaali

punaviini

Isoflavonoidit soijapapu

Fenolihapot

Hydroksibentsoehapot tee viini marjat

Hydroksikanelihapot kahvi marjat hedelmaumlt vilja peruna

Tanniinit

Proantosyanidiinit punaviini kaakao marjat omena

Ellagitanniinit lakka mansikka vadelma paumlhkinaumlt

Lignaanit pellava ruis marjat kahvi

9

Polyfenolien keskimaumlaumlraumlinen saanti on arviolta noin gramma vuorokaudessa niillauml jotka

syoumlvaumlt paumlivittaumlin polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia (Manach ym 2004) Kahden vuorokauden

ruoankaumlyttoumlauml selvittaumlvaumln kyselyn perusteella suomalaiset saavat ravinnosta paumlivittaumlin

keskimaumlaumlrin 863 plusmn 415 mg polyfenoleja (Ovaskainen ym 2008) Polyfenolien todellisen

saannin ja elimistoumlssauml olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlmiseksi tulisi kehittaumlauml sopivia

biomarkkereita sillauml saantia on vaikea arvioida pelkkien ruoankaumlyttoumlauml koskevien

kyselylomakkeiden perusteella (Manach ym 2004)

Fenolihapot ovat yksinkertaisia fenoleja ja niihin kuuluvat hydroksibentsoehapot sekauml

hydroksikanelihapot (Manach ym 2004) Fenolihappoja on erityisesti viljassa marjoissa

hedelmissauml sekauml juomissa kuten teessauml kahvissa ja viinissauml (Manach ym 2004 Mattila ym

2006 Ovaskainen ym 2008) Viljoista erityisesti vehnaumln ja rukiin leseessauml sekauml

kokojyvaumlvehnaumlstauml ja -rukiista jauhetuista jauhoissa on runsaasti fenolihappoja (Mattila ym

2005)

Flavonoidit kaumlsittaumlvaumlt suurimman osan polyfenoleista ja ne voidaan jakaa edelleen kuuteen

taumlrkeimpaumlaumln alaryhmaumlaumln flavonolit flavonit flavanonit katekiinit antosyanidiinit

(antosyaanit) ja isoflavonoidit (Manach ym 2004) Flavonolit ovat eniten tutkittuja

flavonoideja ja niihin lukeutuvia kversetiiniauml myrisetiiniauml ja kemferolia esiintyy mm

sipulissa hedelmissauml marjoissa teessauml ja punaviinissauml Flavonien ja flavanonien laumlhteet eivaumlt

ole yhtauml monipuolisia flavoneja on laumlhinnauml persiljassa ja sellerissauml flavanoneja

sitrushedelmissauml Katekiinit ovat tavallisia teessauml suklaassa sekauml useissa hedelmissauml ja

marjoissa Antosyanidiineja on erityisesti tummissa marjoissa hedelmissauml vihanneksissa ja

punaviinissauml sillauml antosyanidiineihin lukeutuvat antosyaanit ovat kasvien punaisia ja sinisiauml

vaumlriaineita (Manach ym 2004 Koponen ym 2007) Isoflavonoidit muistuttavat estrogeeniauml

ja poikkeavat siten rakenteellisesti muista flavonoideista (Cassidy ym 2000 Manach ym

2004) Isoflavonoideja on paumlaumlasiallisesti vain soijassa

Tanniinit jaetaan kondensoituneihin ja hydrolysoituviin tanniineihin (Bravo 1998)

Kondensoidut tanniinit ovat proantosyanidiineja joita on erityisesti kaakaossa punaviinissauml

marjoissa ja hedelmissauml (Manach ym 2004 Ovaskainen ym 2008) Hydrolysoituvat tanniinit

jaetaan rakenteensa mukaan yleensauml gallo- ja ellagitanniineihin joiden pilkkoutuessa syntyy

galli- ja ellagihappoa (Kandra ym 2004) Esimerkiksi ellagitanniinia on tietyissauml marjoissa

sekauml paumlhkinoumlissauml (Koponen ym 2007) Suuri maumlaumlrauml tanniineja aiheuttaa marjoissa ja

punaviinissauml tyypillisesti tanniinisen eli hieman karvaan maun

10

Lignaanit ovat isoflavonoidien tavoin hormonien kaltaisia fytoestrogeenejauml (Cassidy ym

2000) Ravinnosta lignaaneja saadaan siemenistauml joista merkittaumlvin laumlhde on pellava (Manach

ym 2004) rukiista marjoista kahvista ja teestauml (Nurmi ym 2010)

Marjojen polyfenolit

Marjat kuuluvat polyfenolien laumlhteiden kaumlrkeen 20 parhaasta polyfenolien laumlhteestauml

Suomessa peraumlti 16 on marjoja (Ovaskainen ym 2008) Marjat ovat merkittaumlvauml antosyaanien

flavonolien fenolihappojen proantosyanidiinien ja ellagitanniinien laumlhde Kuvassa 2 on

esitetty tiettyjen marjojen polyfenolipitoisuuksia Suomalaisessa ruokavaliossa marjat ovat

antosyaanien proantosyanidiinien ja ellagitanniinien taumlrkeimmaumlt laumlhteet Antosyaaneja on

erityisesti tummissa ja punaisissa marjoissa kuten mustikassa musta- ja punaherukassa

variksenmarjassa marja-aroniassa vadelmassa ja mansikassa (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004

Koponen ym 2007) Tanniineihin kuuluvia proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt runsaasti mm

marja-aronia karpalo puolukka mustikka mustaherukka ja pihlajanmarja (Hellstroumlm ym

2009) Mansikka vadelma lakka ja mesimarja ovat parhaimmat ellagitanniinien laumlhteet

(Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym 2007) Flavonoleihin kuuluvia kversetiiniauml ja

myrisetiiniauml saadaan erityisesti karpalosta puolukasta mustaherukasta variksenmarjasta ja

mustikasta (Haumlkkinen ym 1999) Flavonoleista kemferolia esiintyy sen sijaan laumlhinnauml vain

karviaismarjassa ja mansikassa Fenolihappoja on marjoissa vaihtelevasti erityisesti kuitenkin

pihlajanmarjassa mustikassa ja marja-aroniassa (Mattila ym 2006)

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

6

1 JOHDANTO

Marjat ovat suomalaisen ruokakulttuurin rikkauksia Niitauml kasvaa metsissauml jokaisen

poimittavaksi joten ne taumlyttaumlvaumlt nykypaumlivaumlnauml ravinnolta vaadittavat edullisuuden laumlheltauml

saatavuuden ja puhtauden kriteerit Marjat kuuluvat myoumls suositeltavaan ruokavalioon niiden

useiden terveydelle edullisten ominaisuuksiensa vuoksi

Suomalaisessa ruokavaliossa marjat kuuluvat taumlrkeisiin kuidun ja erityisesti vesiliukoisen

kuidun laumlhteisiin (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008

Finelireg 2012) Ne ovat myoumls merkittaumlvauml antioksidanttien laumlhde sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt C- ja E-

vitamiineja ja karotenoideja (Finelireg 2012) jotka toimivat antioksidantteina elimistoumlssauml

Suomalaisen aikuisvaumlestoumln paumlivittaumlisestauml C-vitamiinin saannista 50ndash60 tulee marjoista ja

hedelmistauml (Kansanterveyslaitos 2008) Marjat sisaumlltaumlvaumlt myoumls folaattia (Valtion

ravitsemusneuvottelukunta 2005 Kansanterveyslaitos 2008) Marjat soveltuvat

painonhallintaruokavalioon sillauml ne sisaumlltaumlvaumlt vain vaumlhaumln sokeria ja ovat kaumlytaumlnnoumlssauml

rasvattomia joten niistauml saatava energia jaumlauml vaumlhaumliseksi (Valtion ravitsemusneuvottelukunta

2005 Finelireg 2012) Vaikka marjat eivaumlt ole varsinaisia rasvanlaumlhteitauml ruokavaliossa niiden

rasvahappokoostumus on kuitenkin hyvauml (Finelireg 2012) Marjat sisaumlltaumlvaumlt energiamaumlaumlraumlaumlnsauml

naumlhden paljon kuitua ja melko vaumlhaumln sokereita joten ne ovat myoumls verensokerin saumlaumltelyn

kannalta suositeltavia kaumlyttaumlauml (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2005 Finelireg 2012)

Marjat sopivat laktoositonta ja gluteenitonta ruokavaliota noudattaville Lukuisten muiden

ominaisuuksiensa lisaumlksi marjojen terveysvaikutukset vaumllittyvaumlt myoumls niiden sisaumlltaumlmien

polyfenolien kautta

7

2 POLYFENOLIT

21 Mitauml polyfenolit ovat

Polyfenolit ovat laaja ryhmauml yhdisteitauml jotka ovat kasvien sekundaarisen aineenvaihdunnan

tuotteita (Bravo 1998 Manach ym 2004) Niillauml on suuri merkitys kasvien ulkoiselle

rakenteelle lisaumlaumlntymiselle ja puolustautumiselle Ne antavat kasveille niiden houkuttelevan

vaumlrin ja muodostavat kasvien tukirangan Polyfenolit vaikuttavat kasvien kitkeryyteen ja

myrkyllisyyteen mikauml on osa suojautumismekanismia tuhohyoumlnteisiauml kasvinsyoumljiauml ja

patogeenejauml vastaan Lisaumlksi ne suodattavat ultraviolettivaloa ja toimivat kasvin

viestitapahtumisissa kasvihormonien tapaan

Fenoli on rakenne jossa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml (Kuva 1)

(Bravo 1998) Polyfenolit esiintyvaumlt kasveissa joko yksinkertaisina mono- tai dimeereinauml tai

monimutkaisempina polymeereina Ne voivat olla myoumls liittyneinauml muihin aineenvaihdunnan

tuotteisiin kuten aminohappoihin lipideihin tai fenolisiin yhdisteisiin sekauml sitoa kahden

arvoisia metalleja kuten kuparia rautaa ja sinkkiauml Polyfenolit jaetaan ryhmiin niiden

kemiallisten rakenteiden ja ominaisuuksiensa mukaan Tavallisimmat polyfenolit luokitellaan

fenolihappohin flavonoideihin tanniineihin ja lignaaneihin

Kuva 1 Fenolirakenteessa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml

OH

8

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet

Kasvien polyfenolipitoisuuteen vaikuttavat monet eri tekijaumlt kuten valo geeniperimauml

kypsyysaste ympaumlristouml ja kaumlsittelyn vaikutukset (Bravo 1998 Manach ym 2004)

Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja suuresta maumlaumlraumlstauml johtuen niiden pitoisuuksia eri

kasvikunnan tuotteissa on vaikea taumlydellisesti maumlaumlrittaumlauml Lisaumlksi vaihtelevat

analyysimenetelmaumlt tutkimuksissa voivat antaa erilaista tietoa ruokien

polyfenolipitoisuuksista Tutkitusti merkittaumlvimmin ruoassa esiintyy kuitenkin fenolihappoja

ja flavonoideja mutta myoumls tanniineja ja lignaaneja Taulukkoon 1 on koottu tavallisimmat

ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit alaryhmineen sekauml niiden laumlhteet ravinnossa

Taulukko 1 Polyfenoliryhmaumlt ja niiden laumlhteet (Manach ym 2004 Mattila ym 2006

Koponen ym 2007 Ovaskainen ym 2008)

Polyfenoliryhmauml Laumlhde

Flavonoidit

Flavonolit

tee sipuli omena rypaumlleet marjat parsakaali

lehtikaali kirsikkatomaatti punaviini

Flavonit persilja selleri

Flavanonit sitrushedelmaumlt

Katekiinit tee hedelmaumlt suklaa punaviini marjat pavut

Antosyanidiinit (antosyaanit) marjat kirsikka luumu munakoiso punakaali

punaviini

Isoflavonoidit soijapapu

Fenolihapot

Hydroksibentsoehapot tee viini marjat

Hydroksikanelihapot kahvi marjat hedelmaumlt vilja peruna

Tanniinit

Proantosyanidiinit punaviini kaakao marjat omena

Ellagitanniinit lakka mansikka vadelma paumlhkinaumlt

Lignaanit pellava ruis marjat kahvi

9

Polyfenolien keskimaumlaumlraumlinen saanti on arviolta noin gramma vuorokaudessa niillauml jotka

syoumlvaumlt paumlivittaumlin polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia (Manach ym 2004) Kahden vuorokauden

ruoankaumlyttoumlauml selvittaumlvaumln kyselyn perusteella suomalaiset saavat ravinnosta paumlivittaumlin

keskimaumlaumlrin 863 plusmn 415 mg polyfenoleja (Ovaskainen ym 2008) Polyfenolien todellisen

saannin ja elimistoumlssauml olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlmiseksi tulisi kehittaumlauml sopivia

biomarkkereita sillauml saantia on vaikea arvioida pelkkien ruoankaumlyttoumlauml koskevien

kyselylomakkeiden perusteella (Manach ym 2004)

Fenolihapot ovat yksinkertaisia fenoleja ja niihin kuuluvat hydroksibentsoehapot sekauml

hydroksikanelihapot (Manach ym 2004) Fenolihappoja on erityisesti viljassa marjoissa

hedelmissauml sekauml juomissa kuten teessauml kahvissa ja viinissauml (Manach ym 2004 Mattila ym

2006 Ovaskainen ym 2008) Viljoista erityisesti vehnaumln ja rukiin leseessauml sekauml

kokojyvaumlvehnaumlstauml ja -rukiista jauhetuista jauhoissa on runsaasti fenolihappoja (Mattila ym

2005)

Flavonoidit kaumlsittaumlvaumlt suurimman osan polyfenoleista ja ne voidaan jakaa edelleen kuuteen

taumlrkeimpaumlaumln alaryhmaumlaumln flavonolit flavonit flavanonit katekiinit antosyanidiinit

(antosyaanit) ja isoflavonoidit (Manach ym 2004) Flavonolit ovat eniten tutkittuja

flavonoideja ja niihin lukeutuvia kversetiiniauml myrisetiiniauml ja kemferolia esiintyy mm

sipulissa hedelmissauml marjoissa teessauml ja punaviinissauml Flavonien ja flavanonien laumlhteet eivaumlt

ole yhtauml monipuolisia flavoneja on laumlhinnauml persiljassa ja sellerissauml flavanoneja

sitrushedelmissauml Katekiinit ovat tavallisia teessauml suklaassa sekauml useissa hedelmissauml ja

marjoissa Antosyanidiineja on erityisesti tummissa marjoissa hedelmissauml vihanneksissa ja

punaviinissauml sillauml antosyanidiineihin lukeutuvat antosyaanit ovat kasvien punaisia ja sinisiauml

vaumlriaineita (Manach ym 2004 Koponen ym 2007) Isoflavonoidit muistuttavat estrogeeniauml

ja poikkeavat siten rakenteellisesti muista flavonoideista (Cassidy ym 2000 Manach ym

2004) Isoflavonoideja on paumlaumlasiallisesti vain soijassa

Tanniinit jaetaan kondensoituneihin ja hydrolysoituviin tanniineihin (Bravo 1998)

Kondensoidut tanniinit ovat proantosyanidiineja joita on erityisesti kaakaossa punaviinissauml

marjoissa ja hedelmissauml (Manach ym 2004 Ovaskainen ym 2008) Hydrolysoituvat tanniinit

jaetaan rakenteensa mukaan yleensauml gallo- ja ellagitanniineihin joiden pilkkoutuessa syntyy

galli- ja ellagihappoa (Kandra ym 2004) Esimerkiksi ellagitanniinia on tietyissauml marjoissa

sekauml paumlhkinoumlissauml (Koponen ym 2007) Suuri maumlaumlrauml tanniineja aiheuttaa marjoissa ja

punaviinissauml tyypillisesti tanniinisen eli hieman karvaan maun

10

Lignaanit ovat isoflavonoidien tavoin hormonien kaltaisia fytoestrogeenejauml (Cassidy ym

2000) Ravinnosta lignaaneja saadaan siemenistauml joista merkittaumlvin laumlhde on pellava (Manach

ym 2004) rukiista marjoista kahvista ja teestauml (Nurmi ym 2010)

Marjojen polyfenolit

Marjat kuuluvat polyfenolien laumlhteiden kaumlrkeen 20 parhaasta polyfenolien laumlhteestauml

Suomessa peraumlti 16 on marjoja (Ovaskainen ym 2008) Marjat ovat merkittaumlvauml antosyaanien

flavonolien fenolihappojen proantosyanidiinien ja ellagitanniinien laumlhde Kuvassa 2 on

esitetty tiettyjen marjojen polyfenolipitoisuuksia Suomalaisessa ruokavaliossa marjat ovat

antosyaanien proantosyanidiinien ja ellagitanniinien taumlrkeimmaumlt laumlhteet Antosyaaneja on

erityisesti tummissa ja punaisissa marjoissa kuten mustikassa musta- ja punaherukassa

variksenmarjassa marja-aroniassa vadelmassa ja mansikassa (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004

Koponen ym 2007) Tanniineihin kuuluvia proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt runsaasti mm

marja-aronia karpalo puolukka mustikka mustaherukka ja pihlajanmarja (Hellstroumlm ym

2009) Mansikka vadelma lakka ja mesimarja ovat parhaimmat ellagitanniinien laumlhteet

(Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym 2007) Flavonoleihin kuuluvia kversetiiniauml ja

myrisetiiniauml saadaan erityisesti karpalosta puolukasta mustaherukasta variksenmarjasta ja

mustikasta (Haumlkkinen ym 1999) Flavonoleista kemferolia esiintyy sen sijaan laumlhinnauml vain

karviaismarjassa ja mansikassa Fenolihappoja on marjoissa vaihtelevasti erityisesti kuitenkin

pihlajanmarjassa mustikassa ja marja-aroniassa (Mattila ym 2006)

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

7

2 POLYFENOLIT

21 Mitauml polyfenolit ovat

Polyfenolit ovat laaja ryhmauml yhdisteitauml jotka ovat kasvien sekundaarisen aineenvaihdunnan

tuotteita (Bravo 1998 Manach ym 2004) Niillauml on suuri merkitys kasvien ulkoiselle

rakenteelle lisaumlaumlntymiselle ja puolustautumiselle Ne antavat kasveille niiden houkuttelevan

vaumlrin ja muodostavat kasvien tukirangan Polyfenolit vaikuttavat kasvien kitkeryyteen ja

myrkyllisyyteen mikauml on osa suojautumismekanismia tuhohyoumlnteisiauml kasvinsyoumljiauml ja

patogeenejauml vastaan Lisaumlksi ne suodattavat ultraviolettivaloa ja toimivat kasvin

viestitapahtumisissa kasvihormonien tapaan

Fenoli on rakenne jossa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml (Kuva 1)

(Bravo 1998) Polyfenolit esiintyvaumlt kasveissa joko yksinkertaisina mono- tai dimeereinauml tai

monimutkaisempina polymeereina Ne voivat olla myoumls liittyneinauml muihin aineenvaihdunnan

tuotteisiin kuten aminohappoihin lipideihin tai fenolisiin yhdisteisiin sekauml sitoa kahden

arvoisia metalleja kuten kuparia rautaa ja sinkkiauml Polyfenolit jaetaan ryhmiin niiden

kemiallisten rakenteiden ja ominaisuuksiensa mukaan Tavallisimmat polyfenolit luokitellaan

fenolihappohin flavonoideihin tanniineihin ja lignaaneihin

Kuva 1 Fenolirakenteessa aromaattiseen renkaaseen on liittynyt hydroksyyliryhmauml

OH

8

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet

Kasvien polyfenolipitoisuuteen vaikuttavat monet eri tekijaumlt kuten valo geeniperimauml

kypsyysaste ympaumlristouml ja kaumlsittelyn vaikutukset (Bravo 1998 Manach ym 2004)

Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja suuresta maumlaumlraumlstauml johtuen niiden pitoisuuksia eri

kasvikunnan tuotteissa on vaikea taumlydellisesti maumlaumlrittaumlauml Lisaumlksi vaihtelevat

analyysimenetelmaumlt tutkimuksissa voivat antaa erilaista tietoa ruokien

polyfenolipitoisuuksista Tutkitusti merkittaumlvimmin ruoassa esiintyy kuitenkin fenolihappoja

ja flavonoideja mutta myoumls tanniineja ja lignaaneja Taulukkoon 1 on koottu tavallisimmat

ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit alaryhmineen sekauml niiden laumlhteet ravinnossa

Taulukko 1 Polyfenoliryhmaumlt ja niiden laumlhteet (Manach ym 2004 Mattila ym 2006

Koponen ym 2007 Ovaskainen ym 2008)

Polyfenoliryhmauml Laumlhde

Flavonoidit

Flavonolit

tee sipuli omena rypaumlleet marjat parsakaali

lehtikaali kirsikkatomaatti punaviini

Flavonit persilja selleri

Flavanonit sitrushedelmaumlt

Katekiinit tee hedelmaumlt suklaa punaviini marjat pavut

Antosyanidiinit (antosyaanit) marjat kirsikka luumu munakoiso punakaali

punaviini

Isoflavonoidit soijapapu

Fenolihapot

Hydroksibentsoehapot tee viini marjat

Hydroksikanelihapot kahvi marjat hedelmaumlt vilja peruna

Tanniinit

Proantosyanidiinit punaviini kaakao marjat omena

Ellagitanniinit lakka mansikka vadelma paumlhkinaumlt

Lignaanit pellava ruis marjat kahvi

9

Polyfenolien keskimaumlaumlraumlinen saanti on arviolta noin gramma vuorokaudessa niillauml jotka

syoumlvaumlt paumlivittaumlin polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia (Manach ym 2004) Kahden vuorokauden

ruoankaumlyttoumlauml selvittaumlvaumln kyselyn perusteella suomalaiset saavat ravinnosta paumlivittaumlin

keskimaumlaumlrin 863 plusmn 415 mg polyfenoleja (Ovaskainen ym 2008) Polyfenolien todellisen

saannin ja elimistoumlssauml olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlmiseksi tulisi kehittaumlauml sopivia

biomarkkereita sillauml saantia on vaikea arvioida pelkkien ruoankaumlyttoumlauml koskevien

kyselylomakkeiden perusteella (Manach ym 2004)

Fenolihapot ovat yksinkertaisia fenoleja ja niihin kuuluvat hydroksibentsoehapot sekauml

hydroksikanelihapot (Manach ym 2004) Fenolihappoja on erityisesti viljassa marjoissa

hedelmissauml sekauml juomissa kuten teessauml kahvissa ja viinissauml (Manach ym 2004 Mattila ym

2006 Ovaskainen ym 2008) Viljoista erityisesti vehnaumln ja rukiin leseessauml sekauml

kokojyvaumlvehnaumlstauml ja -rukiista jauhetuista jauhoissa on runsaasti fenolihappoja (Mattila ym

2005)

Flavonoidit kaumlsittaumlvaumlt suurimman osan polyfenoleista ja ne voidaan jakaa edelleen kuuteen

taumlrkeimpaumlaumln alaryhmaumlaumln flavonolit flavonit flavanonit katekiinit antosyanidiinit

(antosyaanit) ja isoflavonoidit (Manach ym 2004) Flavonolit ovat eniten tutkittuja

flavonoideja ja niihin lukeutuvia kversetiiniauml myrisetiiniauml ja kemferolia esiintyy mm

sipulissa hedelmissauml marjoissa teessauml ja punaviinissauml Flavonien ja flavanonien laumlhteet eivaumlt

ole yhtauml monipuolisia flavoneja on laumlhinnauml persiljassa ja sellerissauml flavanoneja

sitrushedelmissauml Katekiinit ovat tavallisia teessauml suklaassa sekauml useissa hedelmissauml ja

marjoissa Antosyanidiineja on erityisesti tummissa marjoissa hedelmissauml vihanneksissa ja

punaviinissauml sillauml antosyanidiineihin lukeutuvat antosyaanit ovat kasvien punaisia ja sinisiauml

vaumlriaineita (Manach ym 2004 Koponen ym 2007) Isoflavonoidit muistuttavat estrogeeniauml

ja poikkeavat siten rakenteellisesti muista flavonoideista (Cassidy ym 2000 Manach ym

2004) Isoflavonoideja on paumlaumlasiallisesti vain soijassa

Tanniinit jaetaan kondensoituneihin ja hydrolysoituviin tanniineihin (Bravo 1998)

Kondensoidut tanniinit ovat proantosyanidiineja joita on erityisesti kaakaossa punaviinissauml

marjoissa ja hedelmissauml (Manach ym 2004 Ovaskainen ym 2008) Hydrolysoituvat tanniinit

jaetaan rakenteensa mukaan yleensauml gallo- ja ellagitanniineihin joiden pilkkoutuessa syntyy

galli- ja ellagihappoa (Kandra ym 2004) Esimerkiksi ellagitanniinia on tietyissauml marjoissa

sekauml paumlhkinoumlissauml (Koponen ym 2007) Suuri maumlaumlrauml tanniineja aiheuttaa marjoissa ja

punaviinissauml tyypillisesti tanniinisen eli hieman karvaan maun

10

Lignaanit ovat isoflavonoidien tavoin hormonien kaltaisia fytoestrogeenejauml (Cassidy ym

2000) Ravinnosta lignaaneja saadaan siemenistauml joista merkittaumlvin laumlhde on pellava (Manach

ym 2004) rukiista marjoista kahvista ja teestauml (Nurmi ym 2010)

Marjojen polyfenolit

Marjat kuuluvat polyfenolien laumlhteiden kaumlrkeen 20 parhaasta polyfenolien laumlhteestauml

Suomessa peraumlti 16 on marjoja (Ovaskainen ym 2008) Marjat ovat merkittaumlvauml antosyaanien

flavonolien fenolihappojen proantosyanidiinien ja ellagitanniinien laumlhde Kuvassa 2 on

esitetty tiettyjen marjojen polyfenolipitoisuuksia Suomalaisessa ruokavaliossa marjat ovat

antosyaanien proantosyanidiinien ja ellagitanniinien taumlrkeimmaumlt laumlhteet Antosyaaneja on

erityisesti tummissa ja punaisissa marjoissa kuten mustikassa musta- ja punaherukassa

variksenmarjassa marja-aroniassa vadelmassa ja mansikassa (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004

Koponen ym 2007) Tanniineihin kuuluvia proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt runsaasti mm

marja-aronia karpalo puolukka mustikka mustaherukka ja pihlajanmarja (Hellstroumlm ym

2009) Mansikka vadelma lakka ja mesimarja ovat parhaimmat ellagitanniinien laumlhteet

(Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym 2007) Flavonoleihin kuuluvia kversetiiniauml ja

myrisetiiniauml saadaan erityisesti karpalosta puolukasta mustaherukasta variksenmarjasta ja

mustikasta (Haumlkkinen ym 1999) Flavonoleista kemferolia esiintyy sen sijaan laumlhinnauml vain

karviaismarjassa ja mansikassa Fenolihappoja on marjoissa vaihtelevasti erityisesti kuitenkin

pihlajanmarjassa mustikassa ja marja-aroniassa (Mattila ym 2006)

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

8

22 Tavallisimmat ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit ja niiden laumlhteet

Kasvien polyfenolipitoisuuteen vaikuttavat monet eri tekijaumlt kuten valo geeniperimauml

kypsyysaste ympaumlristouml ja kaumlsittelyn vaikutukset (Bravo 1998 Manach ym 2004)

Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja suuresta maumlaumlraumlstauml johtuen niiden pitoisuuksia eri

kasvikunnan tuotteissa on vaikea taumlydellisesti maumlaumlrittaumlauml Lisaumlksi vaihtelevat

analyysimenetelmaumlt tutkimuksissa voivat antaa erilaista tietoa ruokien

polyfenolipitoisuuksista Tutkitusti merkittaumlvimmin ruoassa esiintyy kuitenkin fenolihappoja

ja flavonoideja mutta myoumls tanniineja ja lignaaneja Taulukkoon 1 on koottu tavallisimmat

ruoassa esiintyvaumlt polyfenolit alaryhmineen sekauml niiden laumlhteet ravinnossa

Taulukko 1 Polyfenoliryhmaumlt ja niiden laumlhteet (Manach ym 2004 Mattila ym 2006

Koponen ym 2007 Ovaskainen ym 2008)

Polyfenoliryhmauml Laumlhde

Flavonoidit

Flavonolit

tee sipuli omena rypaumlleet marjat parsakaali

lehtikaali kirsikkatomaatti punaviini

Flavonit persilja selleri

Flavanonit sitrushedelmaumlt

Katekiinit tee hedelmaumlt suklaa punaviini marjat pavut

Antosyanidiinit (antosyaanit) marjat kirsikka luumu munakoiso punakaali

punaviini

Isoflavonoidit soijapapu

Fenolihapot

Hydroksibentsoehapot tee viini marjat

Hydroksikanelihapot kahvi marjat hedelmaumlt vilja peruna

Tanniinit

Proantosyanidiinit punaviini kaakao marjat omena

Ellagitanniinit lakka mansikka vadelma paumlhkinaumlt

Lignaanit pellava ruis marjat kahvi

9

Polyfenolien keskimaumlaumlraumlinen saanti on arviolta noin gramma vuorokaudessa niillauml jotka

syoumlvaumlt paumlivittaumlin polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia (Manach ym 2004) Kahden vuorokauden

ruoankaumlyttoumlauml selvittaumlvaumln kyselyn perusteella suomalaiset saavat ravinnosta paumlivittaumlin

keskimaumlaumlrin 863 plusmn 415 mg polyfenoleja (Ovaskainen ym 2008) Polyfenolien todellisen

saannin ja elimistoumlssauml olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlmiseksi tulisi kehittaumlauml sopivia

biomarkkereita sillauml saantia on vaikea arvioida pelkkien ruoankaumlyttoumlauml koskevien

kyselylomakkeiden perusteella (Manach ym 2004)

Fenolihapot ovat yksinkertaisia fenoleja ja niihin kuuluvat hydroksibentsoehapot sekauml

hydroksikanelihapot (Manach ym 2004) Fenolihappoja on erityisesti viljassa marjoissa

hedelmissauml sekauml juomissa kuten teessauml kahvissa ja viinissauml (Manach ym 2004 Mattila ym

2006 Ovaskainen ym 2008) Viljoista erityisesti vehnaumln ja rukiin leseessauml sekauml

kokojyvaumlvehnaumlstauml ja -rukiista jauhetuista jauhoissa on runsaasti fenolihappoja (Mattila ym

2005)

Flavonoidit kaumlsittaumlvaumlt suurimman osan polyfenoleista ja ne voidaan jakaa edelleen kuuteen

taumlrkeimpaumlaumln alaryhmaumlaumln flavonolit flavonit flavanonit katekiinit antosyanidiinit

(antosyaanit) ja isoflavonoidit (Manach ym 2004) Flavonolit ovat eniten tutkittuja

flavonoideja ja niihin lukeutuvia kversetiiniauml myrisetiiniauml ja kemferolia esiintyy mm

sipulissa hedelmissauml marjoissa teessauml ja punaviinissauml Flavonien ja flavanonien laumlhteet eivaumlt

ole yhtauml monipuolisia flavoneja on laumlhinnauml persiljassa ja sellerissauml flavanoneja

sitrushedelmissauml Katekiinit ovat tavallisia teessauml suklaassa sekauml useissa hedelmissauml ja

marjoissa Antosyanidiineja on erityisesti tummissa marjoissa hedelmissauml vihanneksissa ja

punaviinissauml sillauml antosyanidiineihin lukeutuvat antosyaanit ovat kasvien punaisia ja sinisiauml

vaumlriaineita (Manach ym 2004 Koponen ym 2007) Isoflavonoidit muistuttavat estrogeeniauml

ja poikkeavat siten rakenteellisesti muista flavonoideista (Cassidy ym 2000 Manach ym

2004) Isoflavonoideja on paumlaumlasiallisesti vain soijassa

Tanniinit jaetaan kondensoituneihin ja hydrolysoituviin tanniineihin (Bravo 1998)

Kondensoidut tanniinit ovat proantosyanidiineja joita on erityisesti kaakaossa punaviinissauml

marjoissa ja hedelmissauml (Manach ym 2004 Ovaskainen ym 2008) Hydrolysoituvat tanniinit

jaetaan rakenteensa mukaan yleensauml gallo- ja ellagitanniineihin joiden pilkkoutuessa syntyy

galli- ja ellagihappoa (Kandra ym 2004) Esimerkiksi ellagitanniinia on tietyissauml marjoissa

sekauml paumlhkinoumlissauml (Koponen ym 2007) Suuri maumlaumlrauml tanniineja aiheuttaa marjoissa ja

punaviinissauml tyypillisesti tanniinisen eli hieman karvaan maun

10

Lignaanit ovat isoflavonoidien tavoin hormonien kaltaisia fytoestrogeenejauml (Cassidy ym

2000) Ravinnosta lignaaneja saadaan siemenistauml joista merkittaumlvin laumlhde on pellava (Manach

ym 2004) rukiista marjoista kahvista ja teestauml (Nurmi ym 2010)

Marjojen polyfenolit

Marjat kuuluvat polyfenolien laumlhteiden kaumlrkeen 20 parhaasta polyfenolien laumlhteestauml

Suomessa peraumlti 16 on marjoja (Ovaskainen ym 2008) Marjat ovat merkittaumlvauml antosyaanien

flavonolien fenolihappojen proantosyanidiinien ja ellagitanniinien laumlhde Kuvassa 2 on

esitetty tiettyjen marjojen polyfenolipitoisuuksia Suomalaisessa ruokavaliossa marjat ovat

antosyaanien proantosyanidiinien ja ellagitanniinien taumlrkeimmaumlt laumlhteet Antosyaaneja on

erityisesti tummissa ja punaisissa marjoissa kuten mustikassa musta- ja punaherukassa

variksenmarjassa marja-aroniassa vadelmassa ja mansikassa (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004

Koponen ym 2007) Tanniineihin kuuluvia proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt runsaasti mm

marja-aronia karpalo puolukka mustikka mustaherukka ja pihlajanmarja (Hellstroumlm ym

2009) Mansikka vadelma lakka ja mesimarja ovat parhaimmat ellagitanniinien laumlhteet

(Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym 2007) Flavonoleihin kuuluvia kversetiiniauml ja

myrisetiiniauml saadaan erityisesti karpalosta puolukasta mustaherukasta variksenmarjasta ja

mustikasta (Haumlkkinen ym 1999) Flavonoleista kemferolia esiintyy sen sijaan laumlhinnauml vain

karviaismarjassa ja mansikassa Fenolihappoja on marjoissa vaihtelevasti erityisesti kuitenkin

pihlajanmarjassa mustikassa ja marja-aroniassa (Mattila ym 2006)

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

9

Polyfenolien keskimaumlaumlraumlinen saanti on arviolta noin gramma vuorokaudessa niillauml jotka

syoumlvaumlt paumlivittaumlin polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia (Manach ym 2004) Kahden vuorokauden

ruoankaumlyttoumlauml selvittaumlvaumln kyselyn perusteella suomalaiset saavat ravinnosta paumlivittaumlin

keskimaumlaumlrin 863 plusmn 415 mg polyfenoleja (Ovaskainen ym 2008) Polyfenolien todellisen

saannin ja elimistoumlssauml olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlmiseksi tulisi kehittaumlauml sopivia

biomarkkereita sillauml saantia on vaikea arvioida pelkkien ruoankaumlyttoumlauml koskevien

kyselylomakkeiden perusteella (Manach ym 2004)

Fenolihapot ovat yksinkertaisia fenoleja ja niihin kuuluvat hydroksibentsoehapot sekauml

hydroksikanelihapot (Manach ym 2004) Fenolihappoja on erityisesti viljassa marjoissa

hedelmissauml sekauml juomissa kuten teessauml kahvissa ja viinissauml (Manach ym 2004 Mattila ym

2006 Ovaskainen ym 2008) Viljoista erityisesti vehnaumln ja rukiin leseessauml sekauml

kokojyvaumlvehnaumlstauml ja -rukiista jauhetuista jauhoissa on runsaasti fenolihappoja (Mattila ym

2005)

Flavonoidit kaumlsittaumlvaumlt suurimman osan polyfenoleista ja ne voidaan jakaa edelleen kuuteen

taumlrkeimpaumlaumln alaryhmaumlaumln flavonolit flavonit flavanonit katekiinit antosyanidiinit

(antosyaanit) ja isoflavonoidit (Manach ym 2004) Flavonolit ovat eniten tutkittuja

flavonoideja ja niihin lukeutuvia kversetiiniauml myrisetiiniauml ja kemferolia esiintyy mm

sipulissa hedelmissauml marjoissa teessauml ja punaviinissauml Flavonien ja flavanonien laumlhteet eivaumlt

ole yhtauml monipuolisia flavoneja on laumlhinnauml persiljassa ja sellerissauml flavanoneja

sitrushedelmissauml Katekiinit ovat tavallisia teessauml suklaassa sekauml useissa hedelmissauml ja

marjoissa Antosyanidiineja on erityisesti tummissa marjoissa hedelmissauml vihanneksissa ja

punaviinissauml sillauml antosyanidiineihin lukeutuvat antosyaanit ovat kasvien punaisia ja sinisiauml

vaumlriaineita (Manach ym 2004 Koponen ym 2007) Isoflavonoidit muistuttavat estrogeeniauml

ja poikkeavat siten rakenteellisesti muista flavonoideista (Cassidy ym 2000 Manach ym

2004) Isoflavonoideja on paumlaumlasiallisesti vain soijassa

Tanniinit jaetaan kondensoituneihin ja hydrolysoituviin tanniineihin (Bravo 1998)

Kondensoidut tanniinit ovat proantosyanidiineja joita on erityisesti kaakaossa punaviinissauml

marjoissa ja hedelmissauml (Manach ym 2004 Ovaskainen ym 2008) Hydrolysoituvat tanniinit

jaetaan rakenteensa mukaan yleensauml gallo- ja ellagitanniineihin joiden pilkkoutuessa syntyy

galli- ja ellagihappoa (Kandra ym 2004) Esimerkiksi ellagitanniinia on tietyissauml marjoissa

sekauml paumlhkinoumlissauml (Koponen ym 2007) Suuri maumlaumlrauml tanniineja aiheuttaa marjoissa ja

punaviinissauml tyypillisesti tanniinisen eli hieman karvaan maun

10

Lignaanit ovat isoflavonoidien tavoin hormonien kaltaisia fytoestrogeenejauml (Cassidy ym

2000) Ravinnosta lignaaneja saadaan siemenistauml joista merkittaumlvin laumlhde on pellava (Manach

ym 2004) rukiista marjoista kahvista ja teestauml (Nurmi ym 2010)

Marjojen polyfenolit

Marjat kuuluvat polyfenolien laumlhteiden kaumlrkeen 20 parhaasta polyfenolien laumlhteestauml

Suomessa peraumlti 16 on marjoja (Ovaskainen ym 2008) Marjat ovat merkittaumlvauml antosyaanien

flavonolien fenolihappojen proantosyanidiinien ja ellagitanniinien laumlhde Kuvassa 2 on

esitetty tiettyjen marjojen polyfenolipitoisuuksia Suomalaisessa ruokavaliossa marjat ovat

antosyaanien proantosyanidiinien ja ellagitanniinien taumlrkeimmaumlt laumlhteet Antosyaaneja on

erityisesti tummissa ja punaisissa marjoissa kuten mustikassa musta- ja punaherukassa

variksenmarjassa marja-aroniassa vadelmassa ja mansikassa (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004

Koponen ym 2007) Tanniineihin kuuluvia proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt runsaasti mm

marja-aronia karpalo puolukka mustikka mustaherukka ja pihlajanmarja (Hellstroumlm ym

2009) Mansikka vadelma lakka ja mesimarja ovat parhaimmat ellagitanniinien laumlhteet

(Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym 2007) Flavonoleihin kuuluvia kversetiiniauml ja

myrisetiiniauml saadaan erityisesti karpalosta puolukasta mustaherukasta variksenmarjasta ja

mustikasta (Haumlkkinen ym 1999) Flavonoleista kemferolia esiintyy sen sijaan laumlhinnauml vain

karviaismarjassa ja mansikassa Fenolihappoja on marjoissa vaihtelevasti erityisesti kuitenkin

pihlajanmarjassa mustikassa ja marja-aroniassa (Mattila ym 2006)

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

10

Lignaanit ovat isoflavonoidien tavoin hormonien kaltaisia fytoestrogeenejauml (Cassidy ym

2000) Ravinnosta lignaaneja saadaan siemenistauml joista merkittaumlvin laumlhde on pellava (Manach

ym 2004) rukiista marjoista kahvista ja teestauml (Nurmi ym 2010)

Marjojen polyfenolit

Marjat kuuluvat polyfenolien laumlhteiden kaumlrkeen 20 parhaasta polyfenolien laumlhteestauml

Suomessa peraumlti 16 on marjoja (Ovaskainen ym 2008) Marjat ovat merkittaumlvauml antosyaanien

flavonolien fenolihappojen proantosyanidiinien ja ellagitanniinien laumlhde Kuvassa 2 on

esitetty tiettyjen marjojen polyfenolipitoisuuksia Suomalaisessa ruokavaliossa marjat ovat

antosyaanien proantosyanidiinien ja ellagitanniinien taumlrkeimmaumlt laumlhteet Antosyaaneja on

erityisesti tummissa ja punaisissa marjoissa kuten mustikassa musta- ja punaherukassa

variksenmarjassa marja-aroniassa vadelmassa ja mansikassa (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004

Koponen ym 2007) Tanniineihin kuuluvia proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt runsaasti mm

marja-aronia karpalo puolukka mustikka mustaherukka ja pihlajanmarja (Hellstroumlm ym

2009) Mansikka vadelma lakka ja mesimarja ovat parhaimmat ellagitanniinien laumlhteet

(Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym 2007) Flavonoleihin kuuluvia kversetiiniauml ja

myrisetiiniauml saadaan erityisesti karpalosta puolukasta mustaherukasta variksenmarjasta ja

mustikasta (Haumlkkinen ym 1999) Flavonoleista kemferolia esiintyy sen sijaan laumlhinnauml vain

karviaismarjassa ja mansikassa Fenolihappoja on marjoissa vaihtelevasti erityisesti kuitenkin

pihlajanmarjassa mustikassa ja marja-aroniassa (Mattila ym 2006)

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

11

Kuva 2 Marjojen polyfenolipitoisuuksia (Haumlkkinen ym 1999 Mattila ym 2006 Koponen

ym 2007 Hellstroumlm ym 2009)

23 Polyfenolien biologinen hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

Polyfenolien biologisella hyvaumlksikaumlytettaumlvyydellauml (bioavailability) tarkoitetaan yhdisteen

imeytymisen astetta ja sitauml kuinka hyvin yhdiste on hyoumldynnettaumlvissauml kohdekudoksessa

(Manach ym 2004) Polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee suuresti yhdisteestauml riippuen

sillauml ne ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan hyvin erilaisia Niiden

imeytymiseen ja metaboliaan voivat vaikuttaa myoumls samanaikaisesti nautittu ruoka ja ihmisen

yksiloumlllinen fysiologia Vaikka tiettyjauml polyfenoleja siis saataisiinkin ruoasta runsaasti ne

eivaumlt vaumllttaumlmaumlttauml ole parhaiten hyvaumlksikaumlytettaumlvissauml elimistoumlssauml

Flavonoidit esiintyvaumlt ruoassa katekiineja lukuun ottamatta vesiliukoisina glykosideina

(Manach ym 2004) Glykosidi muodostuu aglykoniosasta ja siihen liittyneestauml sokerista

Glykosidit imeytyvaumlt ohutsuolesta jossa ne paumlaumlasiallisesti pilkotaan ennen imeytymistauml

aglykoneiksi Ennen verenkiertoon siirtymistauml aglykonit on konjugoitava ohutsuolessa mikauml

muuttaa merkittaumlvaumlsti polyfenolin biologista aktiivisuutta Konjugoitumista tapahtuu myoumls

0 500 1000 1500 2000 2500

Punaherukka

Mansikka

Lakka

Vadelma

Puolukka

Karpalo

Pihlajanmarja

Variksenmarja

Pensasmustikka

Mustaherukka

Mustikka

Marja-aronia

mg100g

Antosyaanit

Proantosyanidiinit

Ellagitanniinit

Flavonolit

Fenolihapot

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

12

maksassa Antosyaanit poikkeavat muista flavonoideista sillauml ne imeytyvaumlt koskemattomina

glukosideina jo mahalaukusta

Ne polyfenolit jotka eivaumlt imeydy ohutsuolesta kuten proantosyanidiinit kulkeutuvat

paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi (Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) Bakteerit

hydrolysoivat glukosidit aglykoneiksi ja aglykonit hajotetaan edelleen aromaattisiksi

hapoiksi jotka voivat imeytyauml Naumliden metaboliatuotteiden konjugaatio tapahtuu maksassa

Monivaiheisesta metaboliasta johtuen paksusuolesta imeytyvien polyfenolien biologinen

aktiivisuus on todennaumlkoumlisesti heikompi verrattuna ohutsuolesta imeytyviin (Manach ym

2004 Hollman ym 2011)

Isoflavonoidit ovat tunnetusti parhaiten imeytyviauml polyfenoleja sillauml niillauml on havaittu

suurimmat plasmapitoisuudet (Manach ym 2004) Isoflavonoidien jaumllkeen parhaiten

imeytyviauml ovat katekiinit flavanonit ja kversetiinin glukosidit (Manach ym 2005)

Proantosyanidiinien ja antosyaanien imeytyminen on kaikkiaan vaumlhaumlistauml ja siten niiden

pitoisuudet veressauml jaumlaumlvaumlt pieniksi Proantosyanidiineilla onkin todennaumlkoumlisesti vaikutuksia

laumlhinnauml suolistossa Antosyaanien osalta on mahdollista ettauml kaikkia niiden

aineenvaihduntatuotteita ei vielauml tunnisteta tai pystytauml maumlaumlrittaumlmaumlaumln mikauml voi vaumlaumlristaumlauml tietoa

niiden imeytymisestauml Useiden muiden polyfenolien imeytymisasteesta tiedetaumlaumln yhauml vaumlhaumln

Polyfenolien imeytyminen voi riippua myoumls laumlhteestauml tai muusta samanaikaisesti nautitusta

ruoasta Esimerkiksi maidon on havaittu heikentaumlvaumln joidenkin polyfenolien imeytymistauml

(Manach ym 2004 Del Rio ym 2010) ja kysymyksiauml heraumlttaumlauml myoumls ravintokuitu (Manach

ym 2004) Todennaumlkoumlisesti suplementteina nautitut polyfenolit imeytyvaumlt paremmin kuin

ruoan seassa olevat yhdisteet Paksusuolessa metaboloitavien polyfenolien imeytymiseen voi

vaikuttaa myoumls paksusuolen yksiloumlllinen bakteerikanta

Antosyaaneja lukuun ottamatta polyfenolit esiintyvaumlt veressauml konjugoituneessa muodossa

paumlaumlosin albumiiniin sitoutuneina (Manach ym 2004) Polyfenolien pitoisuudet veressauml eivaumlt

vaumllttaumlmaumlttauml korreloi kudoksissa havaittujen pitoisuuksien kanssa On mahdollista ettauml jotkut

polyfenolit keraumlaumlntyvaumlt tiettyihin kudoksiin mutta taumlstauml tiedetaumlaumln vielauml vaumlhaumln On myoumls

epaumlselvaumlauml vaikuttaako albumiiniin sitoutuminen polyfenolien hyvaumlksikaumlytettaumlvyyteen

Polyfenolit erittyvaumlt joko virtsaan tai sappinesteen kautta ulosteeseen (Manach ym 2004)

Ilmeisesti erittaumlin konjugoituneet yhdisteet erittyvaumlt sapen kautta ja vaumlhemmaumln konjugoituneet

virtsaan Sapen kautta enterohepaattiseen kiertoon kulkeutuvat polyfenolit voivat viipyauml

elimistoumlssauml hieman pidempaumlaumln Polyfenolit eivaumlt kuitenkaan kerry elimistoumloumln vaan ne

erittyvaumlt paumlaumlsaumlaumlntoumlisesti vuorokauden sisaumlllauml (Hollman ym 2011) Taumlmaumln vuoksi polyfenolien

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

13

saumlaumlnnoumlllinen nauttiminen on edellytys niiden pitoisuuksien yllaumlpitaumlmiseksi elimistoumlssauml

Polyfenolien nopea erittyminen on huomioitava myoumls verinaumlytteiden ottamisajankohdassa

sillauml paastonaumlytteet antavat merkittaumlvaumlsti alhaisempia pitoisuuksia kuin aterianjaumllkeiset

mittaukset

Polyfenolien imeytymisestauml metaboliasta metaboliittien kuljetuksesta sekauml pitoisuuksista ja

kaumlyttaumlytymisestauml veressauml ja kudoksissa tarvitaan lisaumltutkimusta (Manach ym 2004) In vitro -

kokeet eivaumlt kuvasta luotettavasti polyfenolien kaumlyttaumlytymistauml elimistoumlssauml sillauml niissauml

tutkitaan paumlaumlasiallisesti polyfenolien aglykoneja jotka ihmiselimistoumlssauml metaboloituvat jo

ennen imeytymistauml (Manach ym 2004 Hollman ym 2011) Elimistoumlssauml esiintyvien

konjugoituneiden metaboliatuotteiden ominaisuuksien tunteminen on siten vaumllttaumlmaumltoumlntauml

polyfenolien terveysvaikutusten selvittaumlmiseksi

24 Polyfenolien ja sairauksien vaumllinen yhteys

Polyfenolien ja sairauksien vaumllisiauml yhteyksiauml on tutkittu laajasti in vitro- elaumlin- ja

ihmiskokeilla Tutkimukset ovat liittyneet erityisesti sydaumln- ja verisuonisairauksiin ja syoumlpaumlaumln

(Scalbert 2005 Chong ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Naumliden lisaumlksi on myoumls selvitetty polyfenolien yhteyttauml muun muassa

neurologisiin sairauksiin tyypin 2 diabetekseen sekauml astmaan ja muihin tulehduksellisiin

sairauksiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Vaikka

polyfenolit ovat tunnetusti antioksidantteja niiden antioksidatiivisuuden merkitys

terveysvaikutusten selittaumljaumlnauml on kyseenalainen (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010 Hollman

ym 2011) Nykytietaumlmyksen mukaan polyfenolit ovat muutakin kuin antioksidantteja ja

niiden positiiviset vaikutukset selittyvaumlt hyvin monimuotoisilla mekanismeilla

Suurin osa tutkimusnaumlytoumlstauml perustuu yhauml in vitro -kokeisiin joista saadut tulokset eivaumlt ole

suoraan sovellettavissa ihmisiin (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym

2010) In vitro- ja elaumlinkokeista saadut tulokset ovat usein ristiriidassa ihmisillauml tehtyjen

epidemiologisten tutkimusten ja interventioiden kanssa Polyfenolien terveysvaikutusten esiin

saaminen ihmisillauml on haastavaa erityisesti siksi ettauml niiden monimutkaista metaboliaa sekauml

imeytymisen ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden astetta ei taumlysin tunneta Lisaumlksi tutkimusasetelmat

ovat hyvin vaihtelevia ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa Vaikka selkeitauml viitteitauml polyfenolien

ja sairauksien vaumllisistauml yhteyksistauml on kuitenkin saatu myoumls ihmistutkimuksissa

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

14

lisaumltutkimusta polyfenolien kaumlyttaumlytymisestauml ihmiselimistoumlssauml tarvitaan ennen kuin

esimerkiksi polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ravintolisiauml voidaan turvallisesti suositella

241 Polyfenolit antioksidantteina

Elimistoumlssauml syntyvaumlt vapaat radikaalit aiheuttavat vaurioita proteiineissa lipideissauml ja

DNAssa mikauml voi kiihdyttaumlauml vanhenemista sekauml sairauksien etenemistauml (Hollmann ym

2011) Antioksidantit ovat elimistoumln puolustusmekanismi vapaita radikaaleja vastaan sillauml ne

neutraloivat radikaalien vaikutuksia ja estaumlvaumlt niiden toimintaa Karotenoidit tietyt vitamiinit

ja kivennaumlisaineet sekauml polyfenolit ovat ravinnosta saatavia antioksidantteja jotka tukevat

elimistoumln antioksidanttipuolustusta Vaikka polyfenolien reaktiivisuus vapaiden radikaalien

kanssa on havaittu in vitro -kokeissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) tulokset eivaumlt ole

kuitenkaan sovellettavissa elimistoumln todellisiin tapahtumiin Polyfenolien monimutkaisen

rakenteen vuoksi niiden hyvaumlksikaumlytettaumlvyys vaihtelee ja vaikuttavat pitoisuudet veressauml ja

kudoksissa jaumlaumlvaumlt pieniksi verrattuna muihin antioksidantteihin Elimistoumlssauml polyfenolien

antioksidatiiviset ominaisuudet pienenevaumlt metabolian seurauksena (Hollman ym 2011)

Naumlistauml syistauml on epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml polyfenolien terveysvaikutukset selittyisivaumlt

nimenomaan niiden antioksidatiivisuudella Tutkimuksissa kaumlytetyt polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt

kasvikset hedelmaumlt marjat ja juomat sisaumlltaumlvaumlt tyypillisesti myoumls muita antioksidantteja In

vivo -tutkimuksissa havaittu plasman antioksidanttipitoisuuden nousu polyfenolirikkaiden

ruokien nauttimisen jaumllkeen selittyykin todennaumlkoumlisemmin muilla antioksidanteilla kuin

polyfenoleilla Jotta tiedettaumlisiin polyfenolien todellinen merkitys plasman

antioksidanttipitoisuuden nousussa tulisi tutkia yksittaumlisten polyfenolien vaikutuksia ilman

muita samanaikaisia antioksidanttilaumlhteitauml (Scalbert 2005 Hollman ym 2011)

242 Polyfenolien merkitys sydaumln- ja verisuonitautien ehkaumlisyssauml

Polyfenolien suojaavat vaikutukset on todettu vahvimmin sydaumln- ja verisuonitautien

esiintyvyyttauml tutkittaessa (Scalbert ym 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010) Polyfenolien tai

niitauml sisaumlltaumlvien ruokien on havaittu vaikuttavan suoraan ainakin verenpaineeseen

verihiutaleiden takertumiseen verisuonten toimintaan ja veren rasva-arvoihin sekauml

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

15

vaumlhentaumlvaumln sydaumln- ja verisuonisairauksien ilmenemistauml tai riskiauml (Scalbert 2005 Chong ym

2010 Hollman ym 2011) Epidemiologisista sekauml interventiotutkimuksista on saatu naumlyttoumlauml

erityisesti teen ja punaviinin (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) marjojen sekauml hedelmien

kuten granaattiomenan tummien viinirypaumlleiden ja sitrushedelmien vaikutuksista (Chong ym

2010) Esiin nostettuja polyfenoleja ovat edellauml mainittujen ruokien sisaumlltaumlmaumlt antosyaanit

flavonolit proantosyanidiinit katekiinit sekauml flavanonit Vaikutukset ovat olleet kuitenkin

selkeimmin naumlhtaumlvissauml henkiloumlillauml joilla on ollut merkittaumlviauml sydaumln- ja verisuonitautien

riskitekijoumlitauml tai jo todettu sairaus

Polyfenolien on havaittu in vitro -olosuhteissa vaumlhentaumlvaumln merkittaumlvaumlauml ateroskleroosiin

johtavaa tapahtumaa LDLn (very low density lipoprotein) hapettumista (Scalbert 2005)

Taumlmauml polyfenolien antioksidatiivinen ominaisuus ei ole kuitenkaan naumlkynyt yhtauml selkeaumlsti

ihmistutkimuksissa (Scalbert 2005 Hollman ym 2011) Koska polyfenolien merkitys

antioksidantteina on epaumlselvauml on todennaumlkoumlisempaumlauml ettauml niiden vaikutukset sydaumln- ja

verisuonitauteihin vaumllittyvaumlt muiden ominaisuuksien kautta (Hollman ym 2011) Varsinkin in

vitro- ja elaumlinkokeissa mutta myoumls ihmisillauml tehdyissauml tutkimuksissa polyfenolien on havaittu

hillitsevaumln tulehdusta edistaumlvien tekijoumliden ilmenemistauml ja aktiivisuutta (Gonzalez-Gallego

ym 2010 Hollman ym 2011) On mahdollista ettauml polyfenolien vaikutukset vaumllittyvaumlt

geenien saumlaumltelyn kautta mitauml tulisi tutkia jatkossa enemmaumln (Chong ym 2010 Hollman ym

2011)

Tutkittaessa polyfenolien vaikutuksia verihiutaleiden takertumiseen ja verisuonten toimintaan

niiden on havaittu toimivan synergisesti toisiaan vahvistaen (Chong ym 2010) Usean

polyfenolin samanaikainen vaikutus voi siis olla tehokkaampi verrattuna yksittaumlisen

polyfenolin vaikutukseen Polyfenolirikkaissa ruoissa on luonnollisesti useita eri polyfenoleja

jolloin niiden kaumlyttouml voi olla perustellumpaa kuin eristettyjen polyfenolien nauttiminen Jotta

kuitenkin tiedettaumlisiin tarkemmin polyfenolien yksiloumlllisistauml ominaisuuksista on yksittaumlisten

polyfenolien tutkiminen vaumllttaumlmaumltoumlntauml Koska ruoissa esiintyy samanaikaisesti muitakin

yhdisteitauml kuin polyfenoleja on eristettyjen polyfenolien yksittaumlisten ja yhteisten

mekanismien tutkiminen taumlrkeaumlauml nimenomaan polyfenolien vaikutusten selvittaumlmiseksi

(Hollman ym 2011)

Vaikka polyfenoleilla tai niitauml sisaumlltaumlvillauml ruoilla on saatu lupaavia tuloksia sydaumln- ja

verisuonisairauksien riskitekijoumlihin vaikuttamisessa on ihmisillauml tehtyjen tutkimustulosten

arvioimisessa huomioitava merkittaumlvaumlt erot tutkimusmenetelmissauml ja -olosuhteissa (Chong

ym 2010 Gonzalez-Gallego ym 2010) Koska tutkimuksissa on nautittu joko eristettyjauml

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

16

polyfenoleja tai polyfenoleja sisaumlltaumlviauml ruokia ja kaumlytetyt maumlaumlraumlt vaihtelevat on tulosten

vertaaminen toisiinsa hankalaa Yleistettaumlvyyttauml heikentaumlauml myoumls se ettauml tutkimukset ovat

kontrolloituja tai kontrolloimattomia niissauml on kaumlytetty sekauml terveitauml ettauml sairastuneita

henkiloumlitauml ja tutkimusten kestot vaihtelevat

243 Polyfenolien merkitys syoumlvaumln ehkaumlisyssauml

Useissa in vitro- ja elaumlinkokeissa on saatu vahvaa naumlyttoumlauml polyfenolien antikarsinogeenisistauml

vaikutuksista (Scalbert 2005 Vauzour ym 2010) Myoumls epidemiologisissa tutkimuksissa on

saatu lupaavia tuloksia polyfenolien saannin ja syoumlvaumln vaumllisestauml kaumlaumlnteisestauml yhteydestauml

vaikka naumlytoumln vahvuus ei ole laumlheskaumlaumln in vitro -kokeiden veroista (Scalbert 2005 Gonzalez-

Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) Erityisesti teen marjojen hedelmaumlmehujen

punaviinin ja soijan tai niistauml eristettyjen polyfenolien on havaittu vaikuttavan syoumlpaumlaumln

liittyviin tekijoumlihin tai syoumlvaumln ilmenemiseen Naumlyttoumlauml on saatu laajasi eri syoumlpaumlmuotoihin

liittyen Vaikuttavimpina polyfenoleina pidetaumlaumln antosyaaneja flavonoleja joista erityisesti

kversetiiniauml katekiineja (Scalbert 2005 Gonzalez-Gallego ym 2010 Vauzour ym 2010) sekauml

erityisesti hormoniperaumlisissauml syoumlvissauml isoflavonoideja ja lignaaneja joilla on fytoestrogeenisia

vaikutuksia (Scalbert 2005)

Polyfenolien vaikutukset syoumlpaumlaumln ovat tutkimusten mukaan hyvin moninaiset (Scalbert 2005

Vauzour ym 2010) Polyfenolit vaikuttavat naumlhtaumlvaumlsti syoumlvaumln kehittymisen jokaisella osa-

alueella varhaisessa altistus- eli initiaatio-vaiheessa promootio- eli vaurioituneiden solujen

jakaantumisvaiheessa sekauml progressio- eli kasvaimen muodostumisen vaiheessa Polyfenolien

vaikutukset liittyvaumlt erityisesti solujen signaalinvaumllitysreitteihin ja solujen toimintaan Ne

naumlhtaumlvaumlsti vaikuttavat proteiineihin jotka saumlaumltelevaumlt syoumlpaumlsolujen viestinvaumllitystauml ja

solusykliauml Polyfenolit saumlaumltelevaumlt todennaumlkoumlisesti myoumls niiden geenien ilmentymistauml jotka

ovat yhteydessauml syoumlpaumlaumln Ne ovat myoumls suorassa vuorovaikutuksessa syoumlpaumlauml edistaumlvien

reaktiivisten tekijoumliden sekauml karsinogeenien ja mutageenien kanssa Polyfenolit voivat

hidastaa kasvaimen kehittymistauml kiihdyttaumlmaumlllauml syoumlpaumlsolujen solukuolemaa sekauml

vaumlhentaumlmaumlllauml verisuonten uudismuodostusta Lisaumlksi ne saattavat estaumlauml metastaasien eli

etaumlpesaumlkkeiden leviaumlmistauml Polyfenolien on havaittu myoumls vahvistavan joidenkin

syoumlpaumllaumlaumlkkeiden tehoa (Scalbert 2005)

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

17

Vaikka polyfenoleilla on tutkitusti erilaisia syoumlvaumln ehkaumlisyyn liittyviauml mekanismeja niitauml ei

ole saatu selkeaumlsti naumlkyviin epidemiologisissa tutkimuksissa Taumlmaumln arvellaan johtuvan muun

muassa siitauml ettauml in vitro -kokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt ovat paljon suurempia kuin mitauml

ravinnosta on mahdollista saada (Scalbert 2005) Lisaumlksi polyfenolien metaboliasta johtuen

ne eivaumlt oletettavasti vaikuta samalla tavalla ihmiselimistoumlssauml kuin koeputkessa (Scalbert

2005 Vauzour ym 2010) Polyfenolien monimutkainen metabolia ja hyvaumlksikaumlytettaumlvyys

tulisi tuntea paremmin jotta tiedettaumlisiin millauml yhdisteillauml ja millaisilla pitoisuuksilla on

todellisia vaikutuksia elimistoumlssauml Epidemiologisten tutkimustulosten ristiriitaisuuden

taustalla ovat myoumls erilaiset tutkimusmenetelmaumlt vaihtelevat tutkimusajat ja nautittujen

polyfenolien laumlhteet ja maumlaumlrauml (Vauzour ym 2010)

3 POLYFENOLIEN VAIKUTUKSET GLYKEEMISEEN VASTEESEEN

Hiilihydraatit muodostavat ruokavalion perustan ja ovat elimistoumln taumlrkein energianlaumlhde

Hiilihydraatit jaetaan ominaisuuksiensa mukaan imeytyviin ja imeytymaumlttoumlmiin (Mutanen amp

Voutilainen 2005) Verensokeria nostavat imeytyvaumlt hiilihydraatit joita ovat sokerit eli mono-

ja disakkaridit polysakkaridit joista taumlrkein on taumlrkkelys ja malto- ja oligosakkaridit

Imeytyvaumlt hiilihydraatit nostavat verensokeria ominaisuuksistaan riippuen erilailla

Imeytymaumltoumln hiilihydraatti on ravintokuitua joka ei nosta verensokeria sillauml se ei imeydy

ohutsuolesta vaan siirtyy paksusuoleen bakteerien hajotettavaksi Merkittaumlvin osa ravinnon

hiilihydraateista saadaan taumlrkkelyksen muodossa

31 Glykeeminen vaste

Glykeemisellauml vasteella tarkoitetaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta ja vaikutusta

verensokerin nousuun ja insuliinin eritykseen Insuliinin erittyminen on vastareaktio

imeytyneen hiilihydraatin aiheuttamalle glukoosipitoisuuden nousulle Useissa tutkimuksissa

on havaittu korkean glykeemisen vasteen ruokien saumlaumlnnoumlllisen kulutuksen olevan yhteydessauml

sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan haumlirioumlihin ja siten riskitekijauml erityisesti tyypin 2

diabeteksen sekauml sydaumln- ja verisuonitautien kehittymiselle (Brand-Miller 2003) Lisaumlksi

paljon nopeita hiilihydraatteja sisaumlltaumlvauml ruokavalio on yhdistetty lihavuuteen

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

18

paksusuolensyoumlpaumlaumln ja rintasyoumlpaumlaumln Korkean glukoosivasteen aikaansaavat hiilihydraatit

rasittavat haiman insuliinieritystauml voimakkaasti mikauml saumlaumlnnoumlllisesti jatkuvana voi johtaa

insuliiniresistenssiin eli heikentyneeseen insuliinin toimintaan Tavallisimmat korkean

glykeemisen vasteen aiheuttavat hiilihydraatit ruokavaliossa ovat taumlrkkelys ja sakkaroosi

Naumliden nopeiden hiilihydraattien glykeemistauml vastetta on syytauml pyrkiauml kontrolloimaan jotta

glukoosiaineenvaihdunta pysyisi tasapainoisena myoumls pitkaumlllauml aikavaumllillauml

Ruoasta imeytyneen hiilihydraatin vaikutusta verensokeriin kuvataan usein glykeemisenauml

indeksinauml (glycemic index GI) Glykeeminen indeksi maumlaumlritetaumlaumln vertaamalla nautitun

hiilihydraattilaumlhteen aiheuttamaa veren glukoosipitoisuuden nousua standardituotteen

glukoosivasteeseen (Jenkins ym 1981) Standardituotteessa ja nautittavassa

hiilihydraattipitoisessa ruoassa on saman verran imeytyvaumlauml hiilihydraattia (50 g) Nautitun

tuotteen GI ilmoitetaan prosentteina standardituotteen glykeemisestauml vasteesta joka lasketaan

glukoosikaumlyrien alle jaumlaumlvistauml pinta-aloista Standardina kaumlytetaumlaumln glukoosia tai valkoista

vehnaumlleipaumlauml joiden glykeeminen vaste on korkea (Foster-Powell ym 2002) Korkea GI-arvo

kuvastaa nopeaa hiilihydraattien imeytymistauml ja siten nopeaa veren sokeripitoisuuden nousua

Koska nautitun tuotteen GI lasketaan 50 gsta imeytyvaumlauml hiilihydraattia se ei huomioi eri

annoskokojen vaikutusta verensokeriin Glykeemisen indeksin rinnalle onkin otettu kaumlyttoumloumln

myoumls glykeeminen kuorma (glycemic load GL) joka huomioi hiilihydraattien

grammamaumlaumlraumln annoksessa Glykeeminen kuorma lasketaan kertomalla nautittavan tuotteen

GI-arvo kyseisen tuotteen hiilihydraattien grammamaumlaumlraumlllauml Aterian verensokerivastetta

voidaan arvioida myoumls glykeemisellauml profiililla (glycemic profile GP) joka kuvastaa

aterianjaumllkeisen glukoosikaumlyraumln muotoa (Roseacuten ym 2009) Glykeeminen profiili lasketaan

jakamalla aika jonka glukoosipitoisuus on paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden

maksiminousulla Korkea glykeemisen profiilin arvo kertoo hyvaumlstauml aterianjaumllkeisestauml

glykeemisestauml kontrollista

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suussa syljen sisaumlltaumlmaumln α-amylaasin toimesta (Grimble

2005) Amylaasin toiminta jatkuu mahalaukussa kunnes mahan happamuus inaktivoi

entsyymin Haiman erittaumlmauml amylaasi jatkaa hiilihydraattien pilkkomista ohutsuolessa

(Mutanen amp Voutilainen 2005) Amylaasi ei kykene pilkkomaan taumlrkkelystauml kuitenkaan

taumlydellisesti vaan lopputuotteena on maltoosia maltotrioosia ja oligosakkarideja

Imeytyaumlkseen hiilihydraatit on pilkottava monosakkarideiksi mistauml vastaavat ohutsuolen

pinnalla olevat entsyymit oligosakkaridaasit ja di- ja trisakkaridaasit Taumlrkkelys pilkkoutuu

lopullisesti ohutsuolessa α-glukosidaasin eli maltaasin toimesta Ravintokuitu ei ole

ruuansulatusentsyymien pilkottavissa

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

19

Monosakkaridit imeytyvaumlt verenkiertoon eri nopeuksilla (Mutanen amp Voutilainen 2005)

Monosakkarideista glukoosi ja galaktoosi imeytyvaumlt aktiivisesti natriumvaumllitteisen

kantajaproteiinin SGLT1n (sodium glucose transporter 1) avulla Fruktoosi imeytyy

helpotetun diffuusion avulla fruktoosille spesifisen kantajamolekyylin GLUT5n (glucose

transporter 5) vaumllityksellauml Glukoosi galaktoosi ja fruktoosi siirtyvaumlt epiteelisolusta

verenkiertoon helpotetulla diffuusiolla GLUT2 (glucose transporter 2) -kantajaproteiinin

avulla Hiilihydraateista ravintokuitu ja taumlrkkelyksen resistantti osa eivaumlt imeydy ohutsuolesta

vaan ne siirtyvaumlt paksusuoleen bakteerien fermentoitavaksi Kaumlymisreaktiossa vapautuu

energiaa ja syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja (etikka- propioni- ja voihappoa) sekauml kaasuja

(Asp amp Bender 2005) Lyhytketjuiset rasvahapot imeytyvaumlt paksusuolesta

Tutkimuksissa on saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml kasvikunnan tuotteissa esiintyvillauml polyfenoleilla

voi olla suotuisa vaikutus hiilihydraattien aiheuttamaan verensokerin nousuun (Hanhineva

ym 2010) Polyfenolien on todettu estaumlvaumln hiilihydraattien pilkkoutumiseen osallistuvien

entsyymien amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa ohutsuolessa Hiilihydraattien

pilkkoutumisen estaumlmisen lisaumlksi polyfenolit voivat vaikuttaa myoumls glukoosin

kantajaproteiineihin ja siten viivaumlstyttaumlauml glukoosin imeytymistauml Lisaumlksi polyfenoleilla voi

olla suoria vaikutuksia haiman insuliinintuotantoon Polyfenolien mekanistisia vaikutuksia

glukoosin aineenvaihduntaan on tutkittu paumlaumlasiallisesti elaumlinmalleilla ja in vitro -kokeilla

(kappaleet 32-34) mutta myoumls ihmisillauml on tehty joitakin postprandiaalisia tutkimuksia

(kappale 35) Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa on keskitytty ainoastaan terveillauml tutkittavilla

tehtyihin tutkimuksiin

32 Polyfenolit hillitsevaumlt amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaa

Polyfenolien inhiboivia vaikutuksia syljen ja haiman erittaumlmaumln amylaasin sekauml ohutsuolen

pinnalla toimivan α-glukosidaasin toimintaan on havaittu useissa in vitro -tutkimuksissa

Tutkituimmat polyfenolit kuuluvat flavonoideihin ja tanniineihin Tutkimuksissa kaumlytetyt

entsyymit ovat useimmiten elaumlimistauml peraumlisin mutta polyfenolien vaikutuksia on tutkittu

myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln amylaasin toimintaan

Tutkimusten mukaan amylaasin toimintaan vaikuttavat tehokkaimmin tanniinit ja tietyt

flavonoidit (Matsui ym 2001 Kandra ym 2004 McDougall ym 2005 Tadera ym 2006 Lo

Piparo ym 2008) Tanniinien kyky sitoa ruoansulatusentsyymejauml on tunnettu jo pitkaumlaumln

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

20

minkauml vuoksi niitauml on kutsuttu myoumls antinutrienteiksi Tutkimuksessa jossa nautittiin

suolakeksejauml veden tai vihreaumln tai mustan teen kera havaittiin ettauml tee alensi taumlrkkelyksen

hajoamistuotteen maltoosin pitoisuutta syljessauml enintaumlaumln 70 prosentilla (Zhang amp Kashket

1998) Teen vaikuttaviksi aineiksi todettiin tanniinit sillauml niiden poistaminen teestauml vaumlhensi

syljen amylaasin inhibointia Niin ikaumlaumln paljon tanniineja sisaumlltaumlvaumlt punaiset viinirypaumlleet ja

punaviini on todettu hyviksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Niin

kondensoituneiden kuin hydrolysoituvienkin tanniinien on todettu ehkaumlisevaumln amylaasin

toimintaa mutta tehokkaimpia ovat naumlhtaumlvaumlsti kuitenkin hydrolysoituvat tanniinit

(McDougall ym 2005) Esimerkiksi mansikasta ja vadelmasta on maumlaumlritetty korkeita

liukenevien tanniinien kuten ellagitanniinien pitoisuuksia (Koponen ym 2007) ja niiden on

myoumls havaittu parhaiten heikentaumlvaumln amylaasin toimintaa verrattuna muihin

polyfenolilaumlhteisiin (McDougall ym 2005)

Amylaasia estaumlvaumlt myoumls tietyt flavonoideihin kuuluvat polyfenolit Naumliden fenolien kyky

inhiboida amylaasia perustuu niiden tietynlaiseen rakenteeseen (Tadera ym 2006 Lo Piparo

ym 2008) Useiden flavonoidien vaikutuksia selvittaumlnyt tutkimus osoitti flavoneihin kuuluvan

luteoliinin sekauml flavonoleihin kuuluvien myrisetiinin ja kversetiinin olevan tehokkaimpia sian

haiman erittaumlmaumln amylaasin estaumljiauml (Tadera ym 2006) Flavoneihin ja flavonoleihin

kuuluvien yhdisteiden on todettu olevan tehokkaimpia myoumls ihmisen syljen sisaumlltaumlmaumln

amylaasin estaumlmisessauml (Lo Piparo ym 2008) Myoumls antosyaanien on havaittu hillitsevaumln

ihmisen syljen amylaasin toimintaa (Matsui ym 2001) Antosyaanit tunnetaan kuitenkin

useiden tutkimusten perusteella ennen kaikkea α-glukosidaasin estaumljinauml

Antosyaanien tehoa hillitauml α-glukosidaasia on verrattu diabeteslaumlaumlkkeenauml kaumlytettaumlvaumlaumln

akarboosiin (Matsui ym 2001) Tutkimuksessa vertailtiin erilaisia antosyaaniuutteita ja

antosyaanien todettiin olevan erityisesti hyviauml α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuuden estaumljiauml

joskin vaihtelua antosyaanien vaumllillauml silti havaittiin Kokeessa kaumlytettiin rotan ohutsuolesta

peraumlisin olevaa entsyymiauml Toisessa niin ikaumlaumln rotan entsyymiauml kaumlyttaumlneessauml tutkimuksessa

flavonoidien ei havaittu juuri lainkaan estaumlvaumln α-glukosidaasia joskin siinaumlkin antosyaanit

olivat parhaita inhiboijia (Tadera ym 2006) Samassa tutkimuksessa antosyaanit heikensivaumlt

kuitenkin tehokkaasti hiivasta peraumlisin olevaa entsyymiauml Rotan ja hiivan entsyymit

poikkeavat rakenteellisesti toisistaan mikauml selittaumlnee antosyaanien erilaiset vaikutukset

entsyymeihin Bataatista eristetyt antosyaanit (100 mg per painokilo) vaumlhensivaumlt merkitsevaumlsti

maltoosin (2 g per painokilo) aiheuttamaa postprandiaalista glukoosi- ja insuliinivastetta

rotilla (Matsui ym 2002) Koska eroja vasteissa ei havaittu sakkaroosin tai glukoosin

nauttimisen jaumllkeen antosyaanit inhiboivat ainoastaan α-glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

21

Antosyaanien vaikutusmekanismi perustuukin mahdollisesti niiden maltoosia muistuttavaan

rakenteeseen jolloin α-glukosidaasi (maltaasi) voi tarttua antosyaanirakenteeseen maltoosin

sijaan (McDougall amp Stewart 2005) Kokeessa kaumlytetty antosyaanimaumlaumlrauml vastaa 70 kg

painavalle aikuiselle 7 g antosyaaneja joka on melko mahdotonta saada tavanomaisesta

ruoasta Ansyaaneja voidaan saada esimerkiksi 2-4 g kilosta tuoreita mustaherukoita tai 200-

350 mg litrasta punaviiniauml (Manach ym 2004) Suomessa keskimaumlaumlraumliseksi antosyaanien

saantimaumlaumlraumlksi on arvioitu 80 mgvrk (Ovaskainen ym 2008)

Eri teelaatujen (vihreauml punainen ja musta tee) sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien kykyauml

inhiboida entsyymejauml mitattiin in vitro -kokeella (Koh ym 2010) Tutkimuksen mukaan

teaflaviinit eli hapettuneet katekiinit olivat tehokkaimpia amylaasin sekauml α-glukosidaasin

estaumljiauml Koska teaflaviineja muodostuu teen fermentoitumisessa oli taumlysin fermentoitu musta

tee tehokkain inhiboija Puolifermentoitu punainen tee ja fermentoimaton vihreauml tee sisaumlltaumlvaumlt

puolestaan enemmaumln katekiinejauml Samassa kokeessa mitattiin myoumls riisinuudelin sisaumlltaumlmaumln

taumlrkkelyksen pilkkoutumisnopeutta teen polyfenolien laumlsnauml ollessa Musta tee hidasti

taumlrkkelyksen pilkkoutumista eniten vahvistaen teaflaviinien merkitystauml entsyymien

inhiboinnissa Tee hidasti taumlrkkelyksen pilkkoutumista annoksilla 5 mg 10 mg 20 mg ja

selvimmin 30 mg teen lehtiaumlml Maumlaumlrauml ei ole suuri kun 200 ml vettauml jossa on haudutettu 2 g

teen lehtiauml sisaumlltaumlauml 10 mg teen lehtiaumlml Teaflaviinien vaikutukset α-glukosidaasiin havaittiin

myoumls rotilla tehdyssauml postprandiaalisessa kokeessa jossa erityisesti teaflaviini 3-O-gallaatti

(10 mg per painokilo) oli merkittaumlvauml maltaasin estaumljauml (Matsui ym 2007) Rotille annettu

teaflaviini vastaa aikuiselle ihmiselle (70 kg) 700 mg

Taumlrkkelyksen sisaumlltaumlmaumln haaroittuneen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien

kuten glukoamylaasin ja isomaltaasin herkkyyttauml polyfenoleille ei tunneta niin hyvin

(McDougall amp Stewart 2005) Naumlmauml entsyymit ovat kuitenkin rakenteeltaan samankaltaisia

kuin amylaasi ja α-glukosidaasi joten mahdollisesti tietyt polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan

myoumls naumlitauml entsyymejauml

33 Polyfenolien vaikutukset glukoosin kantajaproteiineihin

Ruoansulatusentsyymien inhiboinnin lisaumlksi useiden polyfenolien on todettu viivaumlstyttaumlvaumln

myoumls glukoosin imeytymistauml haumliritsemaumlllauml glukoosin kuljettajamolekyylien toimintaa

Ominaisuuksistaan riippuen polyfenolit kykenevaumlt inhiboimaan glukoosin epiteelisoluun

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

22

kuljettavaa natriumvaumllitteistauml SGLT1-kantajaa sekauml glukoosin verenkiertoon siirtaumlvaumlauml

GLUT2-kantajaa

Tanniinihapon sekauml fenolihappoihin kuuluvien klorogeenihapon ferulihapon ja kahvihapon

todettiin in vitro -kokeessa merkitsevaumlsti inhiboivan rotan ohutsuolesta eristetyn SGLT1-

kuljettajan toimintaa (Welsch ym 1989) Tanniinihappo ja klorogeenihappo olivat

vaikutuksiltaan tehokkaimpia joskaan ne eivaumlt ilmeisesti vaikuta suoraan kuljettajaan vaan

muuttavat Na+n elektrokemiallista gradienttia mikauml haumliritsee glukoosin imeytymistauml

Fenolihappojen on kuitenkin todettu olevan tehottomia myoumls natriumvaumllitteisen kuljetuksen

inhiboimisessa (Johnston ym 2005) Tutkimuksessa kaumlytettiin Caco-2-soluja mallintamaan

suolen imeyttaumlmismekanismeja Caco-2-solut ovat ihmisen paksusuolen syoumlpaumlsolukosta

eristettyjauml soluja jotka voivat erikoistua ohutsuolen enterosyyttejauml muistuttaviksi soluiksi

Koska Caco-2-soluissa esiintyy samoja kuljetusproteiineja ja solunsisaumlisiauml entsyymejauml kuin

enterosyyteissauml ne soveltuvat hyvin suoliston imeytymismekanismien tutkimukseen

Tutkimuksessa havaittiin erityisesti katekiinien eli flavan-3-olien vaumlhentaumlvaumln

natriumvaumllitteistauml imeytymistauml Teen sisaumlltaumlmien katekiinien inhiboiva vaikutus on todettu

myoumls muissa tutkimuksissa (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000) Myoumls kversetiinin

glukosidit vaumlhensivaumlt glukoosin kuljetuskapasiteettia tutkimuksessa jossa kaumlytettiin sian

ohutsuolesta eristettyauml SGLT1-kuljettajaa (Cermak ym 2004) Kversetiinillauml ei havaittu

inhiboivaa vaikutusta ei-glykosyloituneessa muodossa (Song ym 2002)

Kversetiinin ei-glykosyloitunut muoto inhiboi sen sijaan GLUT2-vaumllitteistauml glukoosin

kuljetusta hyperglykeemisillauml rotilla tehdyssauml kokeessa (Song ym 2002) Glukoosin kanssa

annosteltu kversetiini alensi merkitsevaumlsti rottien glukoosivastetta verrattuna pelkkaumlaumln

glukoosiin Kversetiinin tehokkain vaikutus saatiin maumlaumlraumlllauml 60 mg per painokilo mikauml

tarkoittaa noin 4 g aikuiselle ihmiselle Kversetiini kuuluu flavonoleihin joiden paumlivittaumlinen

saanti ruoasta on vain noin 20-35 mg (Manach ym 2005) Tutkimuksessa arvioitiin kuitenkin

ettauml kversetiini voi vaikuttaa ihmisellauml myoumls pienempinauml maumlaumlrinauml koska rotille annettava

glukoosimaumlaumlrauml oli painokiloa kohden suurempi (2 g per painokilo) kuin ihmisille tehtaumlvissauml

sokerirasitustesteissauml (Song ym 2002) Myoumls tiettyjen flavonoidien aglykonit kuten

myrisetiinin ja kversetiinin alensivat merkitsevaumlsti glukoosin kuljetusta Caco-2-soluissa

(Johnston ym 2005) Vaikka flavonoidit esiintyvaumltkin yleensauml glykosideina ne voivat

pilkkoutua aglykoneiksi ruoansulatuksessa Naumlin ollen myoumls aglykonit voivat oletettavasti

vaikuttaa glukoosin imeytymiseen Koska aglykonit eivaumlt vaikuttaneet natriumvaumllitteiseen

kuljetukseen niillauml on merkitystauml ilmeisesti vain helpotetussa GLUT2-vaumllitteisessauml

kuljetuksessa Samassa tutkimuksessa myoumls katekiinien havaittiin inhiboivan GLUT2-

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

23

mekanismia Myoumls antosyaanit saattavat hillitauml glukoosin imeytymistauml (Hanamura ym 2006)

Hiirillauml tehdyssauml kokeessa acerola-kirsikasta peraumlisin olevat antosyaanit madalsivat

postprandiaalista glukoosivastetta mikauml naumlhtaumlvaumlsti johtui antosyaanien kyvystauml inhiboida

paitsi glukoosin pilkkoutumista myoumls glukoosin imeytymistauml Hiirille (35 g painoa kohden)

annettiin 875 mg polyfenoliuutetta mikauml vastaa 175 g aikuiselle ihmiselle (70 kg) Naumlin

suurta maumlaumlraumlauml ei ole kuitenkaan mahdollista saada ruoasta

34 Polyfenoleilla vaikutuksia haiman szlig-solujen toimintaan

Insuliinieritystauml haiman β-soluista stimuloi ensisijaisesti veren glukoosipitoisuuden nousu

Kun insuliinin eritys kasvaa glukoosia siirtyy soluihin jolloin plasman glukoosipitoisuus

laskee Glukoosipitoisuuden laskeminen vaumlhentaumlauml vastaavasti insuliinin vapautumista

Insuliinin eritystauml lisaumlaumlvaumlt myoumls mahasuolikanavan hormonit GLP-1 (glucagon-like peptide-

1) sekauml GIP (gastric inhibitory peptide) joita kutsutaan inkretiineiksi niiden insuliinia

stimuloivan vaikutuksen vuoksi (Baggio amp Drucker 2007) GLP-1 ja GIP erittyvaumlt

verenkiertoon nopeasti syoumlmisen aloittamisen jaumllkeen ja niiden vaikutukset insuliinin

eritykseen vaumllittyvaumlt haiman β-soluissa olevien spesifisten reseptoreiden kautta Insuliinia

stimuloivan vaikutuksen lisaumlksi inkretiinit voivat lisaumltauml β-solujen kasvua ja GLP-1 hidastaa

myoumls glukagonin vapautumista

Elaumlin- ja in vitro -kokeissa on havaittu polyfenolien voivan vaikuttaa suoraan haiman

insuliinin eritykseen sekauml szlig-solujen proliferaatioon (Hanhineva ym 2010) Pensasmustikan

marjauute lisaumlsi merkitsevaumlsti haiman szlig-solujen jakaantumista ja lehti- ja varsiuutteiden

havaittiin lievaumlsti tehostavan glukoosin aiheuttamaa insuliinin eritystauml (Martineau ym 2006)

Kun jyrsijaumln haimasoluja altistettiin antosyaaneille glukoosin laumlsnauml ollessa havaittiin tiettyjen

antosyaanien lisaumlaumlvaumln insuliinin eritystauml soluviljelmaumlssauml (Jayaprakasam ym 2005)

Japaninmispelistauml (Eriobotrya japonica) uutettuja polyfenoleita sisaumlltaumlnyt liuos tehosti

merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml rotan haimasoluissa in vitro ja laski tilapaumlisesti rottien

postprandiaalista glukoosivastetta in vivo (Qarsquodan ym 2009) Vaikka glukoosivaste madaltui

nousua insuliinivasteessa ei havaittu Insuliinivaste paumlinvastoin laski joten uutteella oli suora

vaikutus glukoosiin Liuoksen sisaumlltaumlmien fenolien itsenaumlisiauml vaikutuksia tutkittiin myoumls

Fenoliyhdiste Cinchonain Ib (108 mg per painokilo) lisaumlsi merkitsevaumlsti insuliinin eritystauml in

vitro ja in vivo Rottien postprandiaalinen glukoosivaste ei kuitenkaan madaltunut Sen sijaan

liuoksesta eristetty epikatekiini madalsi merkitsevaumlsti insuliinivastetta in vitro -kokeessa

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

24

Epikatekiinin maumlaumlrauml oli liuoksessa suurempi kuin Cinchonain Ibn maumlaumlrauml mikauml voi selittaumlauml

liuoksen aiheuttaman postprandiaalisen insuliinivasteen madaltumisen Epikatekiinillauml on

todettu kuitenkin myoumls insuliinin eritystauml lisaumlaumlvauml vaikutus (Hii amp Howell 1985)

Tutkimuksessa (Qarsquodan ym 2009) kaumlytetyn Cinchonain Ibn maumlaumlrauml vastaa 75 g aikuiselle

ihmiselle (70 kg)

35 Polyfenolien postprandiaaliset tutkimukset terveillauml henkiloumlillauml

Polyfenolien vaikutuksia aterianjaumllkeiseen glukoosivasteeseen on tutkittu myoumls ihmisillauml

Omenamehun sisaumlltaumlmaumlt klorogeenihappo ja floritsiini madalsivat glukoosivastetta terveillauml

henkiloumlillauml jotka nauttivat 25 g glukoosia ja 400 ml omenamehua Aterianjaumllkeiset glukoosi-

insuliini- GIP- ja GLP-1-vasteet viittasivat viivaumlstyneeseen glukoosin imeytymiseen

(Johnston ym 2002) Klorogeenihappo naumlytti olevan vaikuttava fenoliyhdiste myoumls

tutkimuksessa jossa kofeiiniton kahvi madalsi glukoosivastetta (Johnston ym 2003)

Kokeessa nautittiin 25 g glukoosia sekauml 400 ml vettauml kofeiinitonta kahvia tai kofeiinia

sisaumlltaumlvaumlauml kahvia Kahvissa oleva kofeiini tunnetusti nostaa glukoosivastetta joten

kofeiinittomalla kahvilla on edullisemmat vaikutukset aterianjaumllkeiseen glykeemiseen

vasteeseen kuin kofeiinia sisaumlltaumlvaumlllauml kahvilla Kuitenkin tavallisen kahvin vaikutukset GIP-

ja GLP-1-hormonien vasteisiin olivat samankaltaiset kuin kofeiinittomalla kahvilla GIP-vaste

madaltui ja GLP-1-vaste nousi verrattuna kontrolliin viitaten glukoosin viivaumlstyneeseen

imeytymiseen Kofeiinittomalla kahvilla ja klorogeenihapolla on saatu vastaavia tuloksia

glukoosi- ja insuliinivasteisiin myoumls toisessa tutkimuksessa (van Dijk ym 2009) Sen sijaan

GIP- ja GLP-1-vasteisiin kofeiinittoman kahvin samoin kuin klorogeenihapon yksinaumlaumlnkin

on todettu olevan myoumls vailla vaikutusta (Olthof ym 2011)

Mustan teen havaittiin alentavan myoumlhaumlistauml glukoosivastetta samanaikaisesti insuliinivasteen

suurentuessa (Bryans ym 2007) Teen sisaumlltaumlmien katekiinien ja teaflaviinien on todettu

inhiboivan hiilihydraattien pilkkoutumista (Matsui ym 2007 Koh ym 2010) sekauml glukoosin

imeytymistauml (Kobayashi ym 2000 Shimizu ym 2000 Johnston ym 2005) elaumlin- ja in vitro -

kokeissa Koska glukoosivasteessa havaittiin muutos vasta 120 minuutin kohdalla

kontrolleihin (glukoosi kofeiini) verrattuna ei teen vaikutus johtunut glukoosin imeytymisen

hidastumisesta (Bryans ym 2007) Koska insuliinivaste nousi samanaikaisesti

glukoosivasteen madaltumisen kanssa teen flavonoidit vaikuttivat glukoosivasteeseen

todennaumlkoumlisimmin stimuloimalla haiman szlig-soluja

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

25

Kaneli sisaumlltaumlauml runsaasti proantosyanidiineja ja sen vaikutuksia riisivanukkaan aiheuttamaan

glykeemiseen vasteeseen tutkittiin kahdessa kokeessa (Hlebowicz ym 2007 Hlebowicz ym

2009) Kaneli (6 g) madalsi merkitsevaumlsti vanukkaan glukoosivastetta 14 terveellauml henkiloumlllauml

tehdyssauml kokeessa (Hlebowicz ym 2007) Teelusikallinen kanelia painaa noin 25 g (Meira

2013) joten 6 g kerta-annos kanelia on kaumlytaumlnnoumlssauml hyvin suuri Tutkimuksessa kuitenkin 3 g

annos kanelia madalsi insuliinivastetta ja nosti GLP-1-vastetta vaikka ei aiheuttanutkaan eroa

glukoosivasteessa (Hlebowicz ym 2009) Sokeriruorsquoosta eristetyn flavonoidin todettiin

madaltavan taumlrkkelyksen glykeemistauml vastetta (Holt ym 2003) Kokeessa nautittiin keksejauml ja

maitoa sekauml 15 50 tai 100 mg flavonoidia Sokeriruorsquoon flavonoidiuute madalsi glykeemistauml

vastetta kaikilla maumlaumlrillauml verrattuna kontrolliin

4 MARJOILLA TEHDYT TUTKIMUKSET

Marjat kuuluvat taumlrkeimpiin ja monipuolisimpiin polyfenolien laumlhteisiin joten niillauml voidaan

olettaa olevan samankaltaisia suotuisia vaikutuksia glykeemiseen vasteeseen kuin muillakin

tutkituilla polyfenolien laumlhteillauml Taumlhaumlnastiset marjatutkimukset ovat laumlhinnauml in vitro -kokeita

joissa on tutkittu marjojen vaikutuksia hiilihydraattien pilkkoutumiseen Taumlssauml

kirjallisuuskatsauksessa kaumlsiteltaumlvaumlt marjatutkimukset on koottu taulukkoon 2

41 In vitro -tutkimukset

Marjauutteiden on havaittu useissa tutkimuksissa estaumlvaumln amylaasin sekauml α-glukosidaasin

toimintaa Tutkimuksessa jossa vertailtiin eri polyfenolien laumlhteitauml marjat osoittautuivat

tehokkaimmiksi amylaasin estaumljiksi (McDougall ym 2005) Mansikka ja vadelma vaikuttivat

merkittaumlvimmin amylaasin toimintaan minkauml arveltiin johtuvan naumliden marjojen korkeasta

ellagitanniinipitoisuudesta Tanniinit ovat tunnetusti parhaimpia amylaasin estaumljiauml mutta

ellagitanniinien merkitys ei ole marjatutkimusten perusteella kuitenkaan taumlysin yksiselitteinen

Punaisen vadelman on havaittu olevan yhtauml tehokas amylaasin estaumljauml kuin enemmaumln

ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumln keltaisen vadelman (Grussu ym 2011) Lisaumlksi punainen vadelma

on naumlhtaumlvaumlsti teholtaan parempi kuin hilla joka sisaumlltaumlauml runsaasti ellagitanniineja Punaisen

vadelman korkeampi antosyaanipitoisuus ei selitauml amylaasin inhibitiota sillauml amylaasin

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

26

inhiboijana yhtauml tehokas keltainen vadelma ei ole merkittaumlvauml antosyaanien laumlhde Tulokset

viittaavat siihen ettauml ellagitanniinit eivaumlt yksinomaan selitauml amylaasin inhiboitumista eivaumltkauml

antosyaanit juuri vaikuta amylaasin toimintaan Ellagitanniinien merkitystauml amylaasin estaumljinauml

haumlmmentaumlauml myoumls tutkimus jossa selvitettiin seitsemaumln brasilialaisen mansikkalajin

vaikutuksia amylaasin ja α-glukosidaasin toimintaan (da Silva Pinto ym 2008) Huolimatta

mansikoiden korkeista ellagitanniinipitoisuuksista amylaasin inhiboituminen jaumli kaikkiaan

hyvin alhaiseksi Vaikutukset α-glukosidaasin olivat sen sijaan hyviauml Toisaalta

pihlajanmarjoista eristettyjen proantosyanidiinien on havaittu vaikuttavan merkitsevaumlsti

amylaasin toimintaan (Grussu ym 2011) mikauml vahvistaa kaumlsitystauml tanniineista tehokkaina

amylaasin inhiboijina Lisaumlksi mm pensasmustikoiden ei ole havaittu olevan niin hyviauml

amylaasin kuin α-glukosidaasin estaumljiauml mikauml johtunee pensasmustikoiden pienestauml

tanniinipitoisuudesta (Johnson ym 2011)

Runsaasti antosyaaneja sisaumlltaumlvaumlt mustaherukka ja mustikka olivat tehokkaimpia α-

glukosidaasin inhiboijia eri polyfenolilaumlhteitauml testanneessa tutkimuksessa (McDougall ym

2005) Mitauml suurempi antosyaanipitoisuus oli kyseessauml sitauml tehokkaammin α-glukosidaasin

toiminta estyi Antosyaanipitoisuuden yhteys α-glukosidaasin estymiseen havaittiin myoumls eri

mansikkalajeja tutkittaessa (Cheplick ym 2010) Tutkimuksessa tummat eniten antosyaaneja

sisaumlltaumlvaumlt lajit inhiboivat parhaiten α-glukosidaasia Toisaalta paitsi antosyaanipitoisuudella

myoumls antosyaanien ominaisuuksilla lienee merkitystauml sillauml vain vaumlhaumln antosyaaneja sisaumlltaumlvaumln

keltaisen vadelman on myoumls havaittu olevan tehokas α-glukosidaasin estaumljauml (Cheplick ym

2007) Vastaavasti toisessa vadelmatutkimuksessa todettiin ettauml marjan antosyaanipitoisuus ei

ollut yhteydessauml entsyymi-inhibition tehokkuuteen mutta tietyt antosyaanit osoittautuivat

tehokkaiksi α-glukosidaasin estaumljiksi (Zhang ym 2010) Myoumls karpalojauheen (da Silva Pinto

ym 2010) on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin toimintaan

Marjojen vaikutuksia glukoosin kuljetusmekanismeihin on myoumls tutkittu Tutkimuksessa

selvitettiin mansikasta peraumlisin olevien polyfenolien vaikutuksia Caco-2-soluissa olevien

SGLT1- ja GLUT2-kuljettajien toimintaan (Manzano amp Williamson 2010) Sekauml glukoosin

soluunotto (SGLT1) ettauml kuljetus verenkiertoon (GLUT2) hidastuivat joskin vaikutus

GLUT2-kuljettajaan oli voimakkaampi Vaikutukset kuljettajiin olivat

mansikkauuteannokseen verrannollisia Suurin osa mansikan polyfenoleista oli antosyaaneja

joista pelargonidiinin glukosidi paljastui taumlrkeimmaumlksi kuljettajiin vaikuttavista yhdisteistauml

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

27

Taulukko 2 In vitro -tutkimuksia marjojen vaikutuksista hiilihydraattien pilkkoutumiseen

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

McDougall ym 2005 Kasvis- hedelmauml- ja

marjauutteet

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki uutteet inhiboivat

molempia entsyymejauml

Mansikan ja vadelman

yhdisteet tehokkaimpia

amylaasin ja

mustaherukan ja

mustikan yhdisteet

tehokkaimpia α-

glukosidaasin estaumljiauml

Cheplick ym 2007 Mustat punaiset ja

keltaiset vadelmat 12sta

eri lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Punainen vadelma

tehokkain amylaasin ja

keltainen vadelma α-

glukosidaasin inhiboija

Kaikkien lajikkeiden

etanoliuutteet inhiboivat

hyvin α-glukosidaasia

da Silva Pinto ym 2008 Seitsemaumln eri

brasilialaista

mansikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

inhiboivat tehokkaasti α-

glukosidaasia mutta vain

vaumlhaumln amylaasia

Inhiboitumisaste ja

uutteen polyfenolimaumlaumlrauml

korreloivat

Cheplick ym 2010 Eri mansikkalajikkeet α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Mansikkalajikkeet

keskinkertaisia

amylaasin ja tehokkaita

α-glukosidaasin

inhiboinnissa

Mansikoiden vesiuutteet

tehokkaimpia amylaasin

ja etanoliuutteet α-

glukosidaasin estaumljiauml

Zhang ym 2010 Keltaiset ja punaiset

vadelmat seitsemaumlstauml eri

lajikkeesta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Vadelmauutteilla ei

vaikutusta amylaasiin

mutta kaikki uutteet

inhiboivat α-

glukosidaasiaEri

lajikkeiden vaumllillauml oli

selvauml ero inhibointi-

tehokkuudessa

Jatkuu

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

28

42 Ihmisillauml tehdyt ateriatutkimukset

Taumlssauml kirjallisuuskatsauksessa kaumlsitellyt ihmisillauml tehdyt ateriakokeet on koottu taulukkoon 3

Marjojen vaikutuksia sakkaroosin aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen on tutkittu terveillauml

henkiloumlillauml kolmessa eri tutkimuksessa (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen

ym 2012b) Kahdessa tutkimuksessa nautittiin mustikkaa mustaherukkaa mansikkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvaumlauml marjasosetta (150 g) sakkaroosin (35 g) kanssa (Toumlrroumlnen ym 2010

Toumlrroumlnen ym 2012a) Kontrollina kaumlytettiin saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvaumlauml sokerivettauml

Molemmissa tutkimuksissa marjasose madalsi sakkaroosin aiheuttamaa glukoosivastetta

verrattuna kontrolliin Marjojen vaikutuksesta veren glukoosipitoisuus myoumls laski hitaammin

Toisessa tutkimuksessa mitattiin myoumls insuliinin ja GLP-1-hormonin vasteita (Toumlrroumlnen ym

2012a) Marjat madalsivat sakkaroosin insuliinivastetta ja nostivat maltillisesti GLP-1-

vastetta Tutkimuksessa maumlaumlritettiin myoumls sakkaroosin glykeemisen profiilin arvo joka

suureni merkitsevaumlsti kun sakkaroosi nautittiin marjasoseen kanssa Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja insuliinivasteet sekauml nousivat ettauml laskivat hitaammin Kolmannessa

tutkimuksessa tutkimustuotteina olivat mustaherukka- ja puolukkasoseet (150 g) sekauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

da Silva Pinto ym 2010 Kaksi erilaista

karpalojauhetta CP (ei

karpalon kuorta) ja CP-

SAB (sisaumlltaumlauml karpalon

kuorta)

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Molemmat jauheet

inhiboivat paremmin α-

glukosidaasia kuin

amylaasia mutta karpalon

kuorta sisaumlltaumlnyt jauhe

(CP-SAB) oli jauheista

tehokkaampi

Grussu ym 2011 Erilaiset marjauutteet Amylaasientsyymin

toiminta

Kaikki marjauutteet

inhiboivat amylaasia

mutta punainen ja

keltainen vadelma sekauml

pihlajanmarja olivat

tehokkaimpia inhiboijia

Johnson ym 2011 15 eri

pensasmustikkalajiketta

α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymien

toiminta

Kaikki mustikkalajikkeet

inhiboivat amylaasia ja

erityisesti α-glukosidaasia

Mustikkalajit inhiboivat α-

glukosidaasia

tehokkaammin kuin

akarboosi Entsyymien

inhiboituminen oli

verrannollinen uutteen

polyfenolipitoisuuteen

Taulukko 2 jatkuu

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

29

mustaherukka- ja puolukkanektarit (300 ml) (Toumlrroumlnen ym 2012b) Soseet ja nektarit olivat

sakkaroosilla (35 g) makeutettuja Kontrollina oli saman verran sakkaroosia sisaumlltaumlvauml

sokerivesi Tutkimuksen paumlaumlmuuttujina olivat veren glukoosin insuliinin ja vapaiden

rasvahappojen (FFA free fatty acids) pitoisuudet Tutkimuksessa marjat madalsivat

sakkaroosin aiheuttamaa veren glukoosi- ja insuliinipitoisuuden nousua ja laskua kontrolliin

verrattuna Marjat myoumls estivaumlt verensokerin liiallisen laskun ja FFA-pitoisuuden nousun

myoumlhaumlisessauml aterianjaumllkeisessauml tilassa Koska marjat ovat useiden polyfenolien laumlhde

tutkimuksissa saadut tulokset selittynevaumlt sekauml sakkaroosin pilkkoutumisen ettauml glukoosin

imeytymisen viivaumlstymisellauml (Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym

2012b)

Verrattaessa glukoosi-fruktoosisiirapilla makeutetun karpalomehun ja vastaavasti makeutetun

kontrollijuoman glykeemisiauml vasteita ei havaittu tilastollisesti merkitsevaumlauml eroa (Wilson ym

2008) Karpalomehun aiheuttama glukoosipiikki oli kuitenkin matalampi 30 minuutin

kohdalla ja lisaumlksi glukoosipitoisuus saumlilyi tasaisempana karpalomehun nauttimisen jaumllkeen

mikauml osoittaa karpalon vaikuttavan suotuisasti glykeemiseen kontrolliin

Mustikoiden on havaittu merkitsevaumlsti alentavan kaurapohjaisen juoman postprandiaalista

insuliinivastetta ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin kuluttua juomisesta (Granfeldt amp Bjoumlck

2011) Insuliinivaste oli matalampi kuin kontrollijuomalla huolimatta yhtauml korkeasta

glukoosivasteesta Kun mustikkajuomaan lisaumlttiin mustikoita tilastollisesti merkitsevauml ero oli

naumlhtaumlvissauml myoumls glukoosivasteessa 30 minuutin kohdalla Glukoosivasteesta riippumaton

huomattavan matala insuliinivaste saattoi tutkijoiden mukaan johtua juoman fermentoimisesta

sekauml mustikoiden polyfenoleista

Tyrnimarjan on osoitettu vaikuttavan aterianjaumllkeiseen glukoosi- ja insuliinivasteeseen

(Lehtonen ym 2010) Tutkimuksessa nautittiin glukoosilla (50 g) taumlydennettyauml

maustamatonta rasvatonta jogurttia (200 g) kokomarjasta jauhetun tyrnijauheen kanssa tai

etanoli- tai hiilidioksidiuutetun tyrnijauheen kanssa Jauhe ja uute vastasivat 200 g tuoretta

marjaa Kokomarjasta jauhettu tyrnijauhe madalsi aterian aiheuttamaa insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosipitoisuuden laskua 30 minuutin ndash 120 minuutin vaumllillauml Hiilidioksidiuutettu

jauhe (rasvaliukoiset yhdisteet poistettu) ei muuttanut tyrnin vaikutuksia mutta

etanoliuutetulla jauheella tyrnin posiitiivisia vaikutuksia aterianjaumllkeisiin vasteisiin ei saatu

esille Tyrnin vaikutusmekansimit glykeemiseen vasteeseen selittyivaumlt siis todennaumlkoumlisemmin

tyrnin etanoliliukoisilla yhdisteillauml kuin rasvaliukoisilla yhdisteillauml Puolukkajauheen (40 g)

ei havaittu alentavan glukoosilla (50 g) taumlydennetyn jogurtin (200 g) glukoosi- ja

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

30

insuliinivastetta (Linderborg ym 2012) Puolukkajauhe vastasi noin 270 g tuoreita

puolukoita Mielenkiintoista tutkimuksessa oli kuitenkin ettauml puolukkajauheen luontaisista

sokereista huolimatta jauhe ei nostanut aterian glukoosivastetta Mahdollisesti

puolukkajauheen kuitu- jatai polyfenolikoostumus eliminoivat sen sisaumlltaumlmien sokereiden

glukoosipitoisuutta nostavan vaikutuksen

Marjojen vaikutuksista taumlrkkelyspitoisen ruoan glykeemiseen vasteeseen on tehty muutama

tutkimus Glukoosivasteen osalta marjojen vaikutuksia on tutkittu pannukakuilla (Clegg ym

2011) Tutkimustuotteina olivat yhteensauml 100 g vadelmaa tai mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt pannukakut

(50 g marjaa pannukakkuun leivottuna ja 50 g pannukakun kanssa tarjottuna) ja molemmille

marjapannukakuille oli omana kontrolliateriana tavallinen pannukakku joka sisaumllsi

marjapannukakkua vastaavan maumlaumlraumln glukoosia ja fruktoosia Tutkimuksessa ei havaittu eroja

mustikkaa tai vadelmaa sisaumlltaumlvien pannukakkujen ja kontrolliaterioiden glukoosivasteiden

vaumllillauml Vadelman ja mustikan vaikutus pannukakun aiheuttamaan insuliinivasteeseen olisi

ollut mielenkiintoista tietaumlauml sillauml marjojen on havaittu madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian

insuliinivastetta glukoosivasteesta huolimatta (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013)

Mansikan havaittiin merkitsevaumlsti madaltavan bagel-leivaumln insuliinivastetta vaikka vaikutusta

glukoosivasteeseen ei ollut (Edirisinghe ym 2011) Lisaumlksi mansikan mustikan puolukan ja

aronian on havaittu madaltavan vehnaumlleivaumln aiheuttamaa insuliinivastetta ilman

glukoosivastetta madaltavaa vaikutusta (Toumlrroumlnen ym 2013) Johtopaumlaumltoumlksiauml tiettyjen

marjojen tai niiden sisaumlltaumlmien polyfenolien merkityksestauml insuliinivasteen madaltumiselle ei

ole kuitenkaan voitu tehdauml Esimerkiksi mansikan ellagitanniinien ei voida olettaa vastaavan

insuliinivasteen madaltumisesta sillauml mansikkaa runsaammin ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt lakka

ja vadelma eivaumlt vaikuttaneet insuliinivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Lisaumlksi antosyaaneja

ja proantosyanidiineja sisaumlltaumlvaumlt mustikka ja puolukka madalsivat vehnaumlleivaumln

insuliinivastetta yhtauml paljon kuin aronia joka sisaumlltaumlauml enemmaumln antosyaaneja ja

proantosyanidiineja kuin mustikka ja puolukka Lisaumltutkimuksia tarvitaan marjojen maumlaumlraumln

olomuodon ja polyfenolikoostumuksen merkityksestauml taumlrkkelyksen glykeemisen vasteen

madaltamiseksi On myoumls esitetty ettauml marjojen happamuus saattaa vaikuttaa glykeemiseen

vasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013)

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

31

Taulukko 3 Tutkimuksia marjojen vaikutuksista aterianjaumllkeiseen glykeemiseen vasteeseen

terveillauml henkiloumlillauml

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Wilson ym 2008 Glukoosi-

fruktoosisiirapilla

makeutettu karpalomehu

kontrollina glukoosi-

fruktoosisiirappiliuos

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=187 (miehet n=38

naiset n=149)

Ei eroa glykeemisissauml

vasteissa makeutetun

karpalomehun ja

kontrollin vaumllillauml mutta

ero glukoosikaumlyrien

muodoissa Karpalo-

mehulla maltillisempi

vaikutus glukoosi-

pitoisuuden nousuun ja

laskuun

Lehtonen ym 2010

Kokonaisista marjoista

jauhettu ja etanoli- ja

hiilidioksidiuutetut

tyrnijauheet glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Tyrnijauhe madalsi

aterian insuliinipiikkiauml ja

hidasti glukoosi-

pitoisuuden laskua

Etanoliliukoisilla

yhdisteillauml selvimmin

vaikutusta

Toumlrroumlnen ym 2010 Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=1

naiset n=11)

Marjat madalsivat

merkitsevaumlsti

sakkaroosin aiheuttamaa

glukoosivastetta

Clegg ym 2011 Vadelmaa tai mustikkaa

sisaumlltaumlvauml pannukakku

kontrollina vastaava

maumlaumlrauml glukoosia ja

fruktoosia sisaumlltaumlvauml

tavallinen pannukakku

Glukoosivaste

n= 12 (miehet n=3

naiset n=9)

Ei eroa

marjapannukakkujen ja

kontrollin vaumllillauml

Edirisinghe ym 2011

Taumlytetty bagel ja

maitopohjainen

mansikkajauhetta

sisaumlltaumlvauml juoma

kontrolliaterian juomassa

vain mansikan aromi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=24 (miehet n=10

naiset n=14)

Mansikan vaikutuksesta

aterian insuliinivaste

merkitsevaumlsti alhaisempi

ei eroa

glukoosivasteessa

Jatkuu

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

32

Viite Tutkimustuotteet Paumlaumlmuuttujat Tulokset

Granfeldt amp Bjoumlck

2011

Mustikkaa sisaumlltaumlvaumlt

fermentoidut

kaurapohjaiset juomat

kontrollina fermentoitu

kaurajuoma johon lisaumltty

sokeria mustikan

sokeripitoisuutta

vastaavaksi

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=11 (miehet n=4 naiset

n=7)

Mustikan vaikutuksesta

insuliinivaste merkitsevaumlsti

matalampi 30 min

glukoosivaste matalampi

enemmaumln mustikkaa

sisaumlltaumlneellauml juomalla

Linderborg ym 2012

Puolukkajauhe glukoosia

sisaumlltaumlvaumln jogurtin

kanssa kontrollina

glukoosi+jogurtti

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=10 (kaikki miehiauml)

Ei eroa glukoosi- ja

insuliinivasteissa

Toumlrroumlnen ym 2012a

Sakkaroosilla makeutettu

mustikkaa mansikkaa

mustaherukkaa ja

karpaloa sisaumlltaumlvauml sose

kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

GLP-1-vaste

n= 12 (miehet n=2naiset

n=12)

Marjojen vaikutuksesta

sakkaroosin glukoosi- ja

insuliinivasteiden

glykeemiset profiilit

muuttuivat merkitsevaumlsti

siten ettauml verensokerin ja

insuliinin nousu sekauml lasku

hidastuivat Marjoilla

keskinkertainen vaikutus

GLP-1-pitoisuuden nousuun

Toumlrroumlnen ym 2012b Sakkaroosilla makeutetut

mustaherukka- ja

puolukkasoseet ja -

nektarit kontrollina

sakkaroosiliuos

Glukoosi- insuliini- ja

FFA-vaste

n=20 (kaikki naisia)

Marjasoseilla ja nektareilla

merkitsevaumlsti matalampi

glukoosi- ja insuliinivaste 30

min kohdalla sekauml hitaampi

lasku 60 min jaumllkeen

kontrolliin verrattuna

Marjojen vaikutuksesta myoumls

FFA-pitoisuuden nousu

estyi

Toumlrroumlnen ym 2013 Vehnaumlleipauml ja

yksittaumlisistauml marjoista

tehdyt marjasoseet

kontrollina vehnaumlleipauml

Glukoosi- ja

insuliinivaste

n=13-20 (kaikki naisia)

Mansikkamustikkapuolukka

ja aronia madalsivat

vehnaumlleivaumln aiheuttamaa

insuliinivastetta Lisaumlksi

mansikka paransi

vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia Marjoilla ei

vaikutusta

glukoosivasteeseen

Taulukko 3 jatkuu

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

33

5 YHTEENVETO KIRJALLISUUDESTA

Polyfenolit ovat laaja joukko kasvikunnassa esiintyviauml yhdisteitauml joiden terveysvaikutukset

kiinnostavat tutkijoita Polyfenolien monimutkaisesta rakenteesta ja kemiallisista

ominaisuuksista johtuen niiden ruoassa olevien pitoisuuksien maumlaumlrittaumlminen sekauml niiden

biologisen hyvaumlksikaumlytettaumlvyyden selvittaumlminen on haastavaa Taumlhaumln mennessauml tehtyjen in

vitro- elaumlin- ja ihmistutkimusten perusteella on kuitenkin osoitettu ettauml polyfenoleilla on

hyvin monimuotoisia vaikutuksia elimistoumlssauml ja niiden vaumlhaumlinen saanti voi olla yhteydessauml

useisiin sairauksiin ja niiden riskitekijoumlihin

Hiilihydraattien imeytymisnopeudella ja sen seurauksena veren sokeri- ja

insuliinipitoisuuksien nousulla on oleellinen merkitys metabolisten sairauksien lihavuuden

sekauml mahdollisesti myoumls tiettyjen syoumlpaumlmuotojen kehittymiselle pitkaumlllauml aikavaumllillauml Useiden

tutkimusten perusteella polyfenolit voivat vaikuttaa glykeemiseen vasteeseen monella tapaa

kuten hidastamalla glukoosin pilkkoutumista ja imeytymistauml sekauml lisaumlaumlmaumlllauml insuliinin

eritystauml Polyfenolien vaikutukset hiilihydraatteja pilkkoviin entsyymeihin riippuvat

oleellisesti entsyymien rakenteesta joten myoumls tulokset ovat yhteydessauml siihen mistauml

kokeessa kaumlytetyt entsyymit ovat peraumlisin Elaumlinten hiivan ja ihmisen amylaasi- ja α-

glukosidaasientsyymit poikkeavat rakenteellisesti toisistaan joten tutkimustuloksia ei voida

aina rinnastaa ihmisiin Lisaumlksi elaumlinkokeissa kaumlytetyt polyfenolimaumlaumlraumlt painokiloa kohden

ovat niin suuria ettauml ihmisellauml vastaavan maumlaumlraumln saaminen edellyttaumlisi suplementin kaumlyttoumlauml

Ruoasta on mahdotonta saada polyfenoleja tai jopa tiettyauml yhdistettauml useita grammoja

kerrallaan tai edes vuorokaudessa Toisaalta ihmisillauml tehdyt postprandiaaliset tutkimukset

ovat kuitenkin antaneet naumlyttoumlauml polyfenolien vaikuttavuudesta Tutkimuksia tulisi tehdauml

kuitenkin yhauml enemmaumln ihmisillauml Lisaumlksi olisi tutkittava enemmaumln polyfenolien vaikutuksia

nimenomaan taumlrkkelyksen ja sakkaroosin taumlrkeimpien nopeiden hiilihydraattilaumlhteiden

glykeemiseen vasteeseen Oleellista on pyrkiauml kaumlyttaumlmaumlaumln polyfenolimaumlaumlriauml jotka ovat

mahdollisia saada ruoasta Kaikkiaan polyfenolien vaikutukset glykeemiseen vasteeseen ovat

kuitenkin useiden tutkimusten perusteella jo lupaavia

Marjat kuuluvat monipuolisimpiin ja taumlrkeimpiin polyfenolien laumlhteisiin In vitro -kokeissa on

saatu lupaavaa naumlyttoumlauml siitauml ettauml marjat inhiboivat hiilydraatteja pilkkovia α-glukosidaasi- ja

amylaasientsyymejauml Postprandiaalisissa tutkimuksissa on selvitetty marjojen vaikutuksia

paumlaumlosin sokerin glykeemiseen vasteeseen mutta naumlyttoumlauml marjojen merkityksestauml ruokavalion

paumlaumlasiallisen hiilihydraatin taumlrkkelyksen glykeemiselle vasteelle on vielauml niukasti

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

34

6 TAVOITTEET

Suurin osa ravinnon hiilihydraateista on taumlrkkelystauml jota saadaan paumlaumlasiallisesti viljatuotteista

Suomalaisten ravinnossa leipauml on keskeisin hiilihydraattien ja taumlrkkelyksen laumlhde

(Kansanterveyslaitos 2008) Valkoisesta vehnaumljauhosta tehty leipauml aiheuttaa nopean veren

glukoosipitoisuuden nousun johon elimistouml vastaa voimakkaalla insuliinin erityksellauml Korkea

insuliinipitoisuus laskee verensokerin nopeasti alas joka voi johtaa hypoglykemiaan

(Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) Verensokerin aumlkillinen lasku alle paastotason stimuloi

vapaiden rasvahappojen (FFA) vapautumista rasvakudoksesta Toistuvina akuutit koholla

olevat FFA-pitoisuudet veressauml altistavat muun muassa insuliiniresistenssille ja matala-

asteiselle tulehdukselle (Boden 2011) Pitkaumlllauml aikavaumllillauml jatkuvat suuret vaihtelut glukoosi-

insuliini- ja FFA-vasteissa lisaumlaumlvaumlt siten useita kroonisten sairauksien riskitekijoumlitauml (Ludwig

2002) Ruisleipauml nostaa verensokeria yhtauml nopeasti kuin valkoinen vehnaumlleipauml mutta

ruisleivaumln insuliinivaste on vehnaumlleivaumln vastetta alhaisempi (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym

2009) Matalan insuliinivasteen vuoksi veren glukoosipitoisuus ei laske yhtauml voimakkaasti

ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen

Polyfenoleilla on havaittu olevan glykeemistauml vastetta madaltavia ominaisuuksia joten ne

saattavat olla hyoumldyksi leivaumln taumlrkkelyksen korkean glykeemisen vasteen kontrolloimisessa

Koska taumlrkkelystauml sisaumlltaumlvauml leipauml ja polyfenoleja sisaumlltaumlvaumlt marjat kuuluvat vahvasti

suomalaiseen ruokakulttuuriin taumlssauml tutkimuksessa haluttiin selvittaumlauml voidaanko marjoilla

vaikuttaa myoumlnteisesti leivaumln aiheuttamaan glykeemiseen vasteeseen Tutkimuksen tavoitteina

oli selvittaumlauml

1) voidaanko vehnauml- ja ruisleivaumln aiheuttamaa korkeaa glykeemistauml vastetta pienentaumlauml

runsaasti polyfenoleja sisaumlltaumlvaumln marjalisaumln avulla

2) millaisen insuliinivasteen marjalisauml tuottaa vehnauml- ja ruisleipaumlaterian jaumllkeen

3) onko marjoilla vaikutusta vehnauml- tai ruisleivaumln aiheuttamaan FFA-vasteeseen

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

35

7 AINEISTO JA MENETELMAumlT

Tutkimukseen rekrytoitiin 20 vapaaehtoista henkiloumlauml lehti-ilmoituksen kautta Tutkittaviksi

haettiin 25ndash69-vuotiaita terveitauml tupakoimattomia naisia joiden painoindeksi oli vaumlliltauml 20ndash

28 kgm2 Tutkimukseen ilmoittautuneiden terveydentila arvioitiin taustatietolomakkeen sekauml

laboratoriomittausten (perusverenkuva (fB-PVK-T) kilpirauhastutkimus (fS-TSH)

maksatutkimus (fP-ALAT) munuaistutkimus (fP-Krea) glukoosi (fP-Gluk) kolesteroli (fS-

Kol) LDL-kolesteroli (fS-Kol-LDL) HDL-kolesteroli (fS-Kol-HDL) triglyseridit (fS-

Trigly)) perusteella Verenluovutuksesta tuli olla kulunut vaumlhintaumlaumln 1 kk ennen tutkimusta ja

tutkimuksen aikana verenluovutus oli kiellettyauml Tutkimuksesta informoitiin tarkemmin

suullisesti sekauml kirjallisella tiedotteella (Liite 1) ja tutkittavat taumlyttivaumlt suostumuslomakkeen

(Liite 2) ennen tutkimuksen alkamista Tutkimussuunnitelma sai hyvaumlksynnaumln Pohjois-Savon

sairaanhoitopiirin tutkimuseettiseltauml toimikunnalta

71 Tutkimusasetelma

Tutkimus suoritettiin Itauml-Suomen yliopiston Kuopion kampuksen kansanterveystieteen ja

kliinisen ravitsemustieteen yksikoumlssauml Jokaiselle tutkittavalle kuului 4 tutkimuskaumlyntiauml joiden

kesto oli noin 3 tuntia Kullakin koehenkiloumlllauml tutkimuskertojen vaumlli oli vaumlhintaumlaumln 3 vrk

Tutkimustuotteiden nauttimisjaumlrjestys satunnaistettiin

Tutkittavia ohjeistettiin pitaumlmaumlaumln ruokavalio ja elaumlmaumlntavat mahdollisimman samantapaisina

koko tutkimuksen ajan Tutkittavien tuli pidaumlttaumlytyauml kokonaan marjatuotteiden nauttimisesta

tutkimuskertaa edeltaumlvaumlnauml paumlivaumlnauml Myoumls raskasta liikuntaa kehotettiin vaumllttaumlmaumlaumln edellisenauml

paumlivaumlnauml sekauml tutkimusaamuna Lisaumlksi tutkittavia pyydettiin pitaumlmaumlaumln tutkimusaamua

edeltaumlvaumln paumlivaumln viimeinen ateria mahdollisimman samantapaisena sekauml kirjaamaan ateria

yloumls Alkoholin kaumlyttoumlauml tuli vaumllttaumlauml 48 h ennen tutkimuskaumlyntiauml Valmistautumisohje

tutkimuskaumlynneille on liitteenauml 3

Tutkittavat tulivat tutkimuskaumlynnille aamulla klo 730 youmln yli kestaumlneen paaston (10-12 h)

jaumllkeen Tutkittavien oli kuitenkin suositeltavaa nauttia paaston aikana 25 dl vettauml illalla ja

aamulla Tutkittaville asetettiin kanyyli kaumlsivarren laskimoon verinaumlytteiden ottamista varten

ja paino mitattiin jokaisella tutkimuskerralla Paastoverinaumlyte (0 min) otettiin ennen

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

36

tutkimusaterian nauttimista Aterian nauttimisen jaumllkeen verinaumlytteitauml otettiin 15 30 45 60

90 ja 120 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Plasma erotettiin verinaumlytteistauml

vaumllittoumlmaumlsti sentrifugoinnilla ja pakastettiin myoumlhempiauml maumlaumlrityksiauml varten Tutkittavia

ohjeistettiin kaumlyttaumlmaumlaumln tutkimusaterian syoumlmiseen suurin piirtein yhtauml paljon aikaa jokaisella

kerralla ja ateria tuli nauttia 15 minuutin sisaumlllauml syoumlmisen aloittamisesta Syoumlmisen

lopetettuaan tutkittavat kirjasivat ruokailuun kaumlytetyn ajan yloumls

Tutkimuskertoja edeltaumlvaumln paumlivaumln fyysisen aktiivisuuden maumlaumlrauml alkoholin ja marjatuotteiden

kaumlyttouml sekauml paumlivaumln viimeisen aterian koostumus tarkistettiin tutkittavilta jokaisen kaumlynnin

yhteydessauml

72 Tutkimustuotteet

Tutkimustuotteina olivat tavanomainen ruisleipauml ja vehnaumlleipauml marjasoseen kanssa sekauml ilman

marjasosetta Ilman marjasosetta nautittavat leivaumlt syoumltiin kurkun kanssa Tutkimusaterioden

ravintosisaumllloumlt ovat esitetty taulukossa 4 Marjasose valmistettiin suomalaisista

pakastemarjoista jotka toimitti Aten Marja-Aitta Sose (150 g) sisaumllsi yhtauml paljon mansikkaa

karpaloa mustikkaa ja mustaherukkaa Marjat soseutettiin tehosekoittimella ja soseet

pakastettiin vaumllittoumlmaumlsti Marjasoseet sulatettiin mikroaaltouunissa tutkimusaamuna juuri

ennen kaumlyttoumlauml Vehnaumlleivaumlt valmisti VTT ja ruisleivaumln Vaasan Oy Leivaumlt saumlilytettiin

pakastimessa ja sulatettiin jaumlaumlkaapissa tutkimusaamua edeltaumlvaumln youmln ajan Leivistauml poistettiin

kuoret ennen annoksen punnitsemista Ruis- ja vehnaumlleipaumlauml nautittiin maumlaumlrauml joka sisaumllsi 50 g

imeytyvaumlauml hiilihydraattia (163 g ruisleipaumlauml ja 126 g vehnaumlleipaumlauml) Kurkkua oli 50 g

Marjasosetta sisaumlltaumlvien aterioiden kanssa nautittiin 200 ml vettauml ja muilla aterioilla 300 ml

vettauml

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

37

Taulukko 4 Tutkimusaterioiden ravintosisaumllloumlt (g)

a Analysoitu arvo

b Finelireg 2012

73 Maumlaumlritykset

Glukoosi- insuliini- ja FFA-maumlaumlritykset tehtiin kliinisen ravitsemustieteen

tutkimuslaboratoriossa Plasman glukoosipitoisuudet maumlaumlritettiin heksokinaasimenetelmaumlllauml

kaumlyttaumlen Konelab System reagensseja sekauml Konelab 20 XTi kliinisen kemian analysaattoria

(Thermo Fisher Scientific) Plasman insuliinipitoisuudet maumlaumlritettiin immunoluminometrisellauml

menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen ADVIA Centaur Insulin IRI reagensseja sekauml Siemens ADVIA

Centaur kemiluminesenssi-immunoanalysaattoria (Siemens Medical Solutions Diagnostics)

Plasman FFA-pitoisuudet maumlaumlritettiin entsymaattisella kolometrisella menetelmaumlllauml kaumlyttaumlen

Wako NEFA-HR(2) reagensseja (Wako chemicals GmbH) sekauml Konelab 20 XTi

analysaattoria

74 Tilastolliset analyysit

Tulosten tilastolliset analyysit tehtiin SPSS for Windows -tilasto-ohjelman versiolla 170

Tulokset on ilmaistu keskiarvoina plusmn keskihajontana (SD) tai keskiarvona plusmn keskivirheenauml

(SEM) Tilastollisesti merkitsevinauml pidettiin p-arvoja lt005 Tilastollisissa testauksissa on

verrattu erikseen vehnaumlleipaumlaterioita (vehnaumlleipauml ja vehnaumlleipauml + marjasose) ja

ruisleipaumlaterioita (ruisleipauml ja ruisleipauml + marjasose) sekauml lisaumlksi vehnaumlleipaumlauml ja ruisleipaumlauml

ilman marjasoseita

Vehnaumlleipaumla

+ kurkkub

Ruisleipaumla

+ kurkkub

Vehnaumlleipaumla

+marjasoseb

Ruisleipaumla

+marjasoseb

Imeytyvauml hiilihydraatti

Taumlrkkelys 50 50 50 50

Sokerit 07 07 97 97

Glukoosi 44 44

Sakkaroosi 12 12

Fruktoosi 42 42

Proteiini 103 103 110 110

Rasva 31 21 38 28

Ravintokuitu 54 194 101 241

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

38

Tutkimusaterioiden glukoosi- insuliini- ja FFA-vasteiden eroja eri aikapisteissauml tarkasteltiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla Aterioiden vaumllisten erojen tilastollista merkitsevyyttauml

ajan suhteen (aikaateria -interaktio) testattiin sijoittamalla tutkittavan koodi random-

muuttujaksi ja aikaateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus

tarkistettiin histogrammikuviona ja mikaumlli residuaalit eivaumlt olleet normaalisti jakautuneita

muuttujalle tehtiin logaritmimuunnos

Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien kaumlyraumlt aikapisteistauml 0 min ndash 120 min piirrettiin

Graph Pad Prism 5 for Windows -ohjelmalla jolla laskettiin myoumls kaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala

(AUC) Mikaumlli kaumlyraumlstauml muodostui kaksi erillistauml pinta-ala-piikkiauml maumlaumlritettiin AUC

ainoastaan ensimmaumlisestauml piikistauml Glukoosi- insuliini- ja FFA-pitoisuuksien maksiminousu

aterian nauttimisen jaumllkeen laskettiin vaumlhentaumlmaumlllauml pitoisuuden laumlhtoumltaso eli paastoarvo

pitoisuuden huippuarvosta Aterioiden glykeeminen profiili (GP) (Rosen ym 2009) laskettiin

Graph Pad -ohjelmasta saatujen tietojen avulla jakamalla aika (min) jonka glukoosipitoisuus

oli paastotason ylaumlpuolella glukoosipitoisuuden maksiminousulla (mmoll) Tilastollisesti

merkitsevaumlt erot aterioiden vaumllillauml AUCn maksiminousun ja GPn suhteen testattiin

lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja

ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien normaalijakautuneisuus tarkistettiin

histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin logaritmimuunnos

Tutkittavien tutkimuksen aikaisten painon muutosten sekauml aterioiden syoumlntiaikojen

tilastollinen merkitsevyys laskettiin lineaarisella Mixed model -analyysilla sijoittamalla

tutkittavan koodi random-muuttujaksi ja ateria fixed-muuttujaksi Muuttujan residuaalien

normaalijakautuneisuus tarkistettiin histogrammikuviona ja tarvittaessa tehtiin

logaritmimuunnos

8 TULOKSET

Tutkimukseen osallistui 20 tervettauml naista iaumlltaumlaumln keskimaumlaumlrin (plusmn SD) 57 plusmn 12 ndash vuotta

Tutkittavien perustiedot on esitetty taulukossa 5 Kaikki tutkittavat osallistuivat neljaumlaumln

tutkimuskaumlyntiin

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

39

Taulukko 5 Tutkittavien perustiedota

a Keskiarvo plusmn SD n=20 Suluissa vaihteluvaumlli

Tutkittavien paino ei muuttunut tutkimuksen aikana (Taulukko 6) Vehnaumlleipaumlaterioiden ja

ruisleipaumlaterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml suuria eroja mutta ruisleipaumlaterioiden

syoumlminen kesti merkitsevaumlsti kauemmin kuin vehnaumlleipaumlaterioiden (Taulukko 6)

Taulukko 6 Koehenkiloumliden painot ja tutkimusaterioiden syoumlntiajat tutkimuskaumlynneittaumlina

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

d Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

Tutkimusaterioiden glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia on verrattu ensin ilman marjasosetta

nautittujen vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln kesken (Kuva 3) Marjojen vaikutuksia leipien glukoosi-

ja insuliinivasteisiin on kaumlsitelty erikseen vehnaumlleivaumln (Kuva 4) ja ruisleivaumln (Kuva 5) osalta

Glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien maksiminousut AUCt ja GP on esitetty taulukossa 7

Tutkimusaterioiden FFA-vasteiden vertailu vehnaumlleipaumlaterioiden kesken ruisleipaumlaterioiden

kesken ja ilman marjaa nautittujen vehnauml- ja ruisleivaumln kesken on esitetty kuvassa 5

Ikauml (v) 57 plusmn 12 (25-69)

Paino (kg) 647 plusmn 61 (55-78)

BMI (kgm2) 242 plusmn 20 (21-28)

Paastoglukoosi (mmoll) 54 plusmn 04 (49-62)

Kokonaiskolesteroli (mmoll) 53 plusmn 12 (29-73)

LDL-kolesteroli (mmoll) 28 plusmn 10 (13-45)

HDL-kolesteroli (mmoll) 18 plusmn 04 (19-25)

Triglyseridit (mmoll) 10 plusmn 04 (06-23)

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml+

marjasose p

b Ruisleipauml

Ruisleipauml+

marjasose p

b

Vehnauml

vs ruis

pbd

Paino (kg) 647 plusmn 62 648 plusmn 61 0729 650 plusmn 60 649 plusmn 60 0404c 0210

Syoumlntiaika (mins) 742 plusmn 123 718 plusmn 120 0046 816 plusmn 125 819 plusmn 138 0733 0032

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

40

81 Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteet

Glukoosi

Paastoglukoosi oli molemmilla ateriakerroilla samalla tasolla (52 mmoll) ja syoumlmisen

jaumllkeen glukoosipitoisuus nousi huippuunsa (71-72 mmoll) 30 minuutin kohdalla (Kuva

3A) Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen glukoosipitoisuus laski hieman hitaammin paastotasolle

(120 min) kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (90 min) mutta glukoosivasteissa ei ollut

tilastollista eroa (aikaateria p=0658)

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml ei ollut tilastollista eroa glukoosin maksiminousun AUC 0-

120 min AUC 0-60 min AUC 0-30 min eikauml kaumlyraumln muotoa kuvastavan GPn suhteen

(Taulukko 7)

Insuliini

Ennen vehnaumlleivaumln nauttimista plasman insuliinipitoisuus oli keskimaumlaumlrin 70 mUl ja ennen

ruisleivaumln nauttimista 55 mUl (Kuva 3B) Paastoarvot eivaumlt eronneet tilastollisesti

merkitsevaumlsti (p=0744) Ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen insuliinipitoisuus oli huipussaan 30

minuutin kohdalla (494 mUl) ja vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen 45 minuutin kohdalla (660

mUl) Ruisleivaumln aiheuttama insuliinivaste on kokonaisuudessaan tilastollisesti merkitsevaumlsti

alhaisempi kuin vehnaumlleivaumln vaste (aikaateria p=0005) tilastolliset merkitsevyyserot olivat

aikapisteissauml 30 min 45 min 60 min ja 90 min

Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen insuliinin maksiminousu oli tilastollisesti merkitsevaumlsti

pienempi kuin vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen (Taulukko 7) Ruisleivaumln insuliinikaumlyraumln

AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempiauml

kuin vehnaumlleivaumlllauml

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

41

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 3 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja ruisleipaumlaterian

nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001 p lt 005

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

42

Taulukko 7 Tutkimusaterioiden nauttimisen jaumllkeiset glukoosi- ja insuliinimuuttujata

a Keskiarvo plusmn SD n=20

b Mixed model -analyysi

c Logaritmimuunnoksen jaumllkeen

dGlykeeminen profiili

e n=19

f Vehnaumlleipauml vs ruisleipauml ilman marjasosetta

82 Marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren glukoosipitoisuus (plusmn SD) oli 53 plusmn 05 mmoll ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 51 plusmn 03 mmoll (Kuva 4A) Ilman marjasosetta

nautittuna vehnaumlleipaumlateria nosti veren glukoosipitoisuuden huippuarvoon (71 plusmn 10 mmoll)

30 minuutissa Glukoosipitoisuus laski paastotasolle 90 minuutin kohdalla (52 plusmn 10 mmoll)

ja jatkoi laskua alle paastotason ollen 120 minuutin kohdalla 48 plusmn 08 mmoll

Nautittaessa vehnaumlleipaumlauml marjasoseen kanssa veren glukoosipitoisuus nousi huippuarvoonsa

30 minuutin kohdalla mutta jaumli hieman alhaisemmaksi (67 plusmn 07 mmoll) kuin pelkaumln

vehnaumlleivaumln nauttimisen jaumllkeen Pitoisuus laski paastotasolle 120 minuutin kohdalla (50 plusmn

07 mmoll) Erot aterioiden vaumllillauml eivaumlt olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0150)

Veren glukoosipitoisuuden maksiminousu paastoarvosta oli laumlhes yhtauml suuri molemmilla

aterioilla (Taulukko 7) Glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 minuutin ja 0-60 minuutin vaumllillauml olivat

pienempiauml marjojen kanssa nautitulle vehnaumlleivaumllle mutta erot eivaumlt olleet tilastollisesti

merkitseviauml Sen sijaan AUC 0-30 min oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml aterialla tilastollisesti

Vehnaumlleipauml Vehnaumlleipauml

+marjasose pb Ruisleipauml

Ruisleipauml

+marjasose pb

Vehnauml

vsruis

pbf

Nousu

Glukoosi (mmoll) 19 plusmn 09 18 plusmn 08 0472c 19 plusmn 09 18 plusmn 11 0490 0935

Insuliini (mUl) 689 plusmn 315 528 plusmn 249 0001 476 plusmn 250 364 plusmn 156 0001c lt0001

AUC 0-120 min

Glukoosi (min middot mmoll) 785 plusmn 760 772 plusmn 577 0721c 854 plusmn 737 827 plusmn 736 0710c 0577

Insuliini ( min middot mUl) 4140 plusmn 1831 3657 plusmn 1766 0047 2969 plusmn 1322 2565 plusmn 1104 0030c lt0001

AUC 0-60 min

Glukoosi (min middot mmoll) 592 plusmn 407 515 plusmn 311 0365 591 plusmn 363 527 plusmn 351 0266 0984

Insuliini ( min middot mUl) 2317 plusmn 924 1738 plusmn 845 lt0001 1643 plusmn 742 1225 plusmn 556 lt0001c lt0001

AUC 0-30 min

Glukoosi (min middot mmoll) 220 plusmn 122 149 plusmn 100 0022 208 plusmn 116 151 plusmn 105 0026 0515

Insuliini ( min middot mUl) 638 plusmn 376 386 plusmn 233 lt0001 493 plusmn 254 297 plusmn 154 lt0001c 0010

GPd [min(mmoll)] 400 plusmn 127 570 plusmn 251 0005c 478 plusmn 258 604 plusmn 360e 0064 0227c

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

43

merkitsevaumlsti pienempi GP oli myoumls tilastollisesti merkitsevaumlsti suurempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml

aterialla

Insuliini

Ennen vehnaumlleipaumlaterian nauttimista veren insuliinipitoisuus (plusmn SD) oli 70 plusmn 33 mUl ja

ennen vehnaumlleipauml + marjasose -ateriaa 60 plusmn 18 mUl (Kuva 4B) Erot paastoarvoissa eivaumlt

olleet tilastollisesti merkitseviauml (p=0438 logaritmimuunnos) Molempien aterioiden

nauttimisen jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuarvoonsa 45 minuutin kohdalla ollen

vehnaumlleivaumllle 660 plusmn 250 mUl ja marjaa sisaumlltaumlvaumllle vehnaumlleipaumlaterialle 520 plusmn 220 mUl

120 minuutin kohdalla vehnaumlleipaumlaterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus oli laskenut tasolle 183

plusmn 131 kun marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian jaumllkeinen pitoisuus oli 238 plusmn 147 Marjat madalsivat

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001

logaritmimuunnos) Tilastolliset merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120

min

Insuliinipitoisuuden maksiminousu oli marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml vehnaumlleipaumlaterialla tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempi kuin pelkaumlllauml vehnaumlleivaumlllauml (Taulukko 7) Marjat myoumls pienensivaumlt

insuliinikaumlyraumln alle jaumlaumlvaumlauml pinta-alaa vaumllillauml 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min tilastollisesti

merkitsevaumlsti

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

44

A

4

5

6

7

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60

80 Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 4 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet vehnaumlleipaumlaterian ja vehnaumlleipauml + marjasose

-aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 0001 p lt 001

83 Marjojen vaikutus ruisleivaumln glukoosi- ja insuliinivasteisiin

Glukoosi

Ruisleipaumlaterioiden glukoosikaumlyraumlt mukailevat toisiaan (Kuva 5A) Veren glukoosipitoisuus

(plusmn SD) ennen molempien ruisleipaumlaterioiden nauttimista oli samalla tasolla (53 plusmn 03

mmoll) Glukoosipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (72 plusmn 08 mmoll

ruisleipaumlaterialla ja 68 plusmn 09 mmoll ruisleipauml + marjasose -aterialla) ja palautui paastotasolle

120 minuutin kohdalla (52 plusmn 07 mmoll ruisleipaumlaterialla ja 52 plusmn 09 mmoll ruisleipauml +

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

45

marjasose -aterialla) Marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen (aikaateria

p=0762)

Glukoosipitoisuuden maksiminousu paastotasosta ja glukoosikaumlyrien AUCt 0-120 min ja 0-

60 min eivaumlt eronneet aterioiden vaumllillauml (Taulukko 7) AUC 0-30 min oli kuitenkin

tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi marjaa sisaumlltaumlvaumlllauml ruisleipaumlaterialla GP ei eronnut

aterioiden vaumllillauml

Insuliini

Insuliinipitoisuus (plusmn SD) ennen ruisleipaumlaterian nauttimista oli 55 plusmn 19 mUl ja ennen

ruisleipauml + marjasose -aterian nauttimista 62 plusmn 23 mUl (Kuva 5B) Paastoarvot eivaumlt

eronneet tilastollisesti merkitsevaumlsti (p=0319 logaritmimuunnos) Ruisleivaumln nauttimisen

jaumllkeen insuliinipitoisuus nousi huippuunsa 30 minuutin kohdalla (494 plusmn 273 mUl)

Marjojen vaikutuksesta insuliinipitoisuus oli huipussaan vasta 45 minuutin kohdalla ja

huippupitoisuus oli matalampi kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml (389 plusmn 177 mUl) Insuliinipitoisuus

laski hitaammin marjoja sisaumlltaumlvaumln aterian nauttimisen jaumllkeen sillauml 120 minuutin kohdalla

marja-aterian jaumllkeinen insuliinipitoisuus (165 plusmn 85 mUl ) oli korkeammalla kuin ruisleivaumln

nauttimisen jaumllkeen (212 plusmn 99 mUl) Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta

tilastollisesti merkitsevaumlsti (aikaateria plt0001 logaritmimuunnos) Tilastolliset

merkitsevyyserot olivat aikapisteissauml 15 min 30 min ja 120 min

Insuliinin maksiminousu paastotasosta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti alhaisempi marjaa

sisaumlltaumlneen ruisleipaumlaterian jaumllkeen kuin pelkaumln ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (Taulukko 7)

Lisaumlksi insuliinikaumlyrien AUCt 0-120 min 0-60 min ja 0-30 min olivat tilastollisesti

merkitsevaumlsti pienempiauml marjojen vaikutuksesta

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

46

A

4

5

6

7

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Glu

koosi (m

moll)

B

0

20

40

60 Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

Insulii

ni (m

Ul)

Kuva 5 Plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuudet ruisleipaumlaterian ja ruisleipauml + marjasose -

aterian nauttimisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM) p lt 001

84 Marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vasteisiin

Kaikkien aterioiden FFA-vasteet olivat hyvin samankaltaisia (Kuva 6) FFA-pitoisuuden

paastotaso ennen tutkimusaterioiden nauttimista oli keskimaumlaumlrin 04-05 mmoll Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen pitoisuudet laumlhtivaumlt laskuun FFA-vasteissa ei ollut

havaittavissa tilastollista eroa vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln vaumllillauml (aikaateria p=0978) (Kuva

6A) Marjasoseella ei ollut vaikutusta vehnaumlleivaumln FFA-vasteeseen (aikaateria p=0063

logaritmimuunnos) (Kuva 6B) eikauml ruisleivaumln vasteeseen (aikaateria p=0092) (Kuva 6C)

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

47

A

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Ruisleipauml

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

B

00

02

04

06

Vehnaumlleipauml

Vehnaumlleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

C

00

02

04

06

Ruisleipauml

Ruisleipauml+marjasose

0 15 30 45 60 90 120

Aika (min)

FF

A m

moll

Kuva 6 Vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus ilman marjaa ja marjojen kanssa nautitun

vehnauml- ja ruisleivaumln syoumlmisen jaumllkeen (keskiarvo plusmn SEM)

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

48

9 POHDINTA

Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln samanlainen glukoosivaste mutta erilainen insuliinivaste oli

aikaisempaan tutkimustietoon pohjautuen tutkimuksen perusolettamuksena Taumlssauml

tutkimuksessa saatu tulos alhaisemmasta insuliinivasteesta ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen

tukee siten aikaisempaa tutkimustietoa (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) ja vahvistaa

laumlhtoumlkohdan tutkimuksen tavoitteille Ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeen tarvitaan vaumlhemmaumln

insuliinia glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen kuin vehnaumlleivaumln syoumlmisen jaumllkeen

Vaikka marjojen vaikutus vehnaumlleivaumln glukoosivasteeseen (0-120 min) ei taumlssauml tutkimukessa

ollut riittaumlvauml ollakseen tilastollisesti merkitsevauml marjojen kanssa nautitun vehnaumlleivaumln

glukoosivaste oli kuitenkin matalampi ensimmaumlisen 45 min aikana kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

vaste ja ero oli havaittavissa jo 15 minuutin kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjan kanssa

nautitun vehnaumlleivaumln glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala ensimmaumlisen 30 minuutin ajalta

olikin tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi kuin vehnaumlleivaumln vaikka aikapistekohtaisia

merkitsevyyseroja ei havaittukaan Marjojen vaikutuksesta glukoosipitoisuus pysyi myoumls

kaikkiaan hieman tasaisempana ja laski paastotasolle myoumlhemmin kuin pelkaumln vehnaumlleivaumln

nauttimisen jaumllkeen mistauml kertoo ero aterioiden glykeemisessauml profiilissa Marja-aterian

suurempi glykeemisen profiilin arvo kuvastaa sitauml ettauml vaikka marjat eivaumlt madaltaneet

merkitsevaumlsti vehnaumlleivaumln glukoosivastetta ne kuitenkin hieman tasoittivat

glukoosipitoisuuden nousua ja laskua

Marjojen edullinen vaikutus vehnaumlleivaumln glykeemiseen vasteeseen naumlkyi selvemmin

aterianjaumllkeisissauml insuliinipitoisuuksissa Marjat madalsivat tilastollisesti merkitsevaumlsti

vehnaumlleivaumln insuliinivastetta kahden tunnin aikana ja ero oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Glukoosivasteen tavoin marja-aterian insuliinivaste oli

kahden tunnin aikana kokonaisuudessaan tasaisempi kuin vehnaumlleivaumlllauml

Tutkimustulosten mukaan marjat eivaumlt vaikuttaneet ruisleivaumln glukoosivasteeseen

tilastollisesti merkitsevaumlsti vaikka marjaa sisaumlltaumlvaumln aterian glukoosivaste oli matalampi

ensimmaumlisen 45 minuutin ajan Vaikka aikapistekohtaisia eroja ei havaittukaan marja-aterian

glukoosikaumlyraumln alle jaumlaumlvauml pinta-ala 30 minuutin ajalta oli tilastollisesti merkitsevaumlsti pienempi

kuin pelkaumlllauml ruisleivaumlllauml

Taumlmauml tutkimus vahvisti ruisleivaumlllauml aiemmin havaitun vehnaumlleipaumlauml matalamman

insuliinivasteen (Leinonen ym 1999 Roseacuten ym 2009) mutta nautittaessa ruisleipaumlauml

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

49

samanaikaisesti marjojen kanssa insuliinin tarve glukoosipitoisuuden kontrolloimiseksi

vaumlheni entisestaumlaumln Marjat madalsivat ruisleivaumln insuliinivastetta jo ensimmaumlisen 30 minuutin

aikana syoumlmisen aloittamisesta sekauml hidastivat insuliinipitoisuuden laskua kahden tunnin

aikana verrattuna pelkaumln ruisleivaumln insuliinivasteeseen

Tutkimuksen mielenkiintona oli myoumls muuttuuko vehnauml- ja ruisleivaumln FFA-vaste marjojen

vaikutuksesta Vehnaumlleivaumln ja ruisleivaumln FFA-vasteet olivat keskenaumlaumln hyvin samanlaiset

eivaumltkauml marjat vaikuttaneet kummankaan leivaumln vasteisiin kahden tunnin aikana Kaikkien

aterioiden nauttimisen jaumllkeen paastotason FFA-pitoisuus laski veren glukoosipitoisuuden

nousun myoumltauml Kun veren glukoosipitoisuus saavutti paastotason 90-120 minuutin kohdalla

myoumls FFA-pitoisuuksien lasku tasoittui Kahden tunnin aikana veren glukoosipitoisuus ei

kuitenkaan ehtinyt laskea selvaumlsti alle paastotason joten hypoglykemian aiheuttamaa nousua

FFA-pitoisuuksissa ei naumlhty Aterioiden glykeemisen vasteen seuraaminen ainakin 180

minuuttiin asti olisikin voinut olla informatiivisempaa FFA-pitoisuuksien kaumlyttaumlytymisen

kannalta koska vapaiden rasvahappojen pitoisuus verenkierrossa lisaumlaumlntyy hypoglykemiaa

laumlhestyttaumlessauml Myoumlhaumlisen postprandiaalisen tilan seuraaminen olisi antanut lisaumltietoa siitauml

hidastavatko marjat FFA-vasteen nousua taumlrkkelyspitoisen aterian jaumllkeen Marjojen on

aikaisemmin havaittu estaumlvaumln tai hidastavan ainakin sakkaroosin aiheuttamaa FFA-vastetta

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

Sekauml vehnaumlleivaumln ettauml ruisleivaumln kohdalla marjat vaikuttivat glykeemiseen vasteeseen

selvimmin heti ensimmaumlisen 30 minuutin aikana ja vaikutus oli naumlhtaumlvissauml jo 15 minuutin

kuluttua syoumlmisen aloittamisesta Marjojen edullinen vaikutus oli havaittavissa myoumls kahden

tunnin kuluttua sillauml ne naumlyttivaumlt hidastavan glukoosi- ja insuliinipitoisuuksien nopeaa laskua

Marjojen tehokkuus glykeemisen kontrollin parantamisessa oli tilastollisesti merkitsevauml

kuitenkin vain insuliinin osalta mikauml on linjassa aikaisemman tutkimustiedon (Clegg ym

2011 Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym 2013) kanssa Ihmisillauml tehdyssauml ateriakokeessa

marjapannukakkujen glukoosivaste ei poikennut tavallisten pannukakkujen glukoosivasteesta

(Clegg ym 2011) eikauml yksittaumlisten marjojen ole havaittu vaikuttavan vehnaumlleivaumln

glukoosivasteeseen (Toumlrroumlnen ym 2013) Mansikoiden (Edirisinghe ym 2011 Toumlrroumlnen ym

2013) puolukoiden mustikoiden ja aronian (Toumlrroumlnen ym 2013) on sen sijaan havaittu

madaltavan taumlrkkelyspitoisen aterian insuliinivastetta Taumlssauml tutkimuksessa glukoosivasteen

kannalta on silti merkittaumlvaumlauml ettauml huolimatta marjojen luontaisten sokereiden maumlaumlraumlstauml veren

glukoosipitoisuus ei noussut marja-aterian jaumllkeen korkeammalle kuin pelkaumln leivaumln syoumlmisen

jaumllkeen 150 gssa marjasosetta oli yhteensauml noin 10 g imeytyvaumlauml hiilihydraattia (glukoosi

sakkaroosi fruktoosi) eli marjasose lisaumlsi leipaumlaterian imeytyvaumln hiilihydraatin maumlaumlraumlauml noin

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

50

17 josta noin puolet tuli nopeasti imeytyvaumlstauml glukoosista (vapaa glukoosi ja sakkaroosista

vapautuva)

Marjojen on kuitenkin havaittu selvaumlsti madaltavan sakkaroosin glukoosivastetta mikauml saattaa

johtua marjojen sisaumlltaumlmien polyfenolien kyvystauml inhiboida sakkaroosia pilkkovia entsyymejauml

(Toumlrroumlnen ym 2010 Toumlrroumlnen ym 2012a Toumlrroumlnen ym 2012b) Sakkaroosiin verrattuna

taumlrkkelys on rakenteeltaan monimutkaisempi joten mahdollisesti sen vuoksi marjojen

polyfenolien vaikutukset taumlrkkelyksen aiheuttamaan glukoosivasteeseen eivaumlt tule niin

selkeaumlsti esille Taumlssauml tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen polyfenolipitoisuuksia ei

maumlaumlritetty mutta aikaisempaan tutkimustietoon perustuen marjasoseen voidaan olettaa

sisaumlltaumlvaumln ainakin antosyaaneja mustaherukasta mustikoista ja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen

ym 2004 Koponen ym 2007) proantosyanidiineja mustaherukasta mustikoista ja karpalosta

(Hellstroumlm ym 2009) ellagitanniineja mansikoista (Maumlaumlttauml-Riihinen ym 2004 Koponen ym

2007) kversetiiniauml ja myrisetiiniauml karpalosta mustaherukasta ja mustikasta (Haumlkkinen ym

1999) sekauml joitakin maumlaumlriauml kemferolia (Haumlkkinen ym 1999) ja fenolihappoja (Mattila ym

2006) Yksittaumlisten polyfenolien merkitys glykeemisen vasteen madaltumiselle on epaumlselvauml

aikaisempien in vitro -kokeiden (McDougall ym 2005 da Silva Pinto ym 2008 Cheplick

ym 2009 da Silva Pinto ym 2010 Grussu ym 2011 Johnson ym 2011) sekauml ihmisillauml

tehtyjen tutkimusten (Toumlrroumlnen ym 2013) perusteella Mustikka (McDougall ym 2005

Johnson ym 2011) mustaherukka (McDougall ym 2005) mansikka (da Silva Pinto ym

2008) ja karpalo (Da Silva Pinto ym 2010) ovat inhiboineet hiilihydraatteja pilkkovaa α-

glukosidaasia in vitro Mustikan ja mustaherukan (McDougall ym 2005) sekauml mansikan

(Cheplick ym 2009) osalta erityisesti antosyaanien on havaittu vaikuttavan α-glukosidaasin

toimintaan Mansikoiden on havaittu olevan tehokkaita myoumls amylaasin estaumljinauml minkauml

arveltiin johtuvan mansikan ellagitanniineista (McDougall ym 2005) Mansikat ovat olleet

kuitenkin myoumls tehottomia amylaasin estaumljiauml (da Silva Pinto ym 2008) eivaumltkauml ellagitanniinit

selitauml myoumlskaumlaumln vadelmien ja lakan vaikutuksia amylaasiin (Grussu ym 2011) Myoumlskaumlaumln

postprandiaalisessa taumlrkkelystutkimuksessa runsaasti ellagitanniineja sisaumlltaumlvaumlt vadelma ja

lakka eivaumlt vaikuttaneet glykeemiseen vasteeseen vaikka mansikka vaikutti (Toumlrroumlnen ym

2013) Mansikalla voi olla vaikutuksia myoumls glukoosin kuljetusmekanismeihin mikauml on

havaittu mansikan antosyaanilla pelargonidiinin glukosidilla in vitro (Manzano amp

Williamson 2010) In vitro -kokeiden perusteella vaikuttaa kaikkiaan siltauml ettauml marjat olisivat

tehokkaita nimenomaan α-glukosidaasin inhiboijina Inhibointikykyyn voi vaikuttaa kuitenkin

α-glukosidaasin aktiivisuus eli se pilkkooko α-glukosidaasi sakkaroosia

(sakkaraasiaktiivisuus) vai taumlrkkelystauml (maltaasiaktiivisuus) Taumlstauml voisi osin johtua myoumls

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

51

marjojen selvempi vaikutus sakkaroosin glukoosivasteeseen Taumlrkkelys on rakenteeltaan

polysakkaridi joka koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopektiinistauml

In vitro- ja elaumlinkokeista on kuitenkin saatu naumlyttoumlauml siitauml ettauml mm antosyaanit hillitsisivaumlt α-

glukosidaasin maltaasiaktiivisuutta eli taumlrkkelyksen amyloosia pilkkovan entsyymin

aktiivisuutta ohutsuolessa (Matsui ym 2001 Matsui ym 2002) Polyfenolien vaikutuksista

taumlrkkelyksen amylopektiinin pilkkomiseen tarvittavien entsyymien aktiivisuuteen ei juuri

tiedetauml (McDougall amp Stewart 2005) Olettamuksena on ettauml tietyt polyfenolit kykenisivaumlt

inhiboimaan myoumls naumlitauml entsyymejauml koska ne ovat rakenteeltaan samantapaisia kuin amylaasi

ja α-glukosidaasi Vehnaumln ja rukiin taumlrkkelyksestauml suurin osa oletettavasti noin 72-78 on

amylopektiiniauml (Gomand ym 2011) Mikaumlli polyfenolit eivaumlt vaikuta amylopektiiniauml

pilkkovien entsyymien toimintaan merkittaumlvaumlsti vehnaumln ja rukiin suuri amylopektinipitoisuus

voisi selittaumlauml marjojen lievaumlksi jaumlaumlneen vaikutuksen glukoosivasteeseen Yksittaumlisten

polyfenolien merkitystauml marjojen vaikuttavina tekijoumlinauml on mahdotonta arvioida

Tutkimuksessa kaumlytetyn marjasoseen neljaumln eri marjan muodostama polyfenolikoostumus oli

oletettavasti hyvin monipuolinen ja sen vuoksi vaikutuksiltaan todennaumlkoumlisesti enemmaumln

kuin osiensa summa

Marjasose sisaumllsi noin 5 g kuitua josta liukenematonta kuitua on noin 70 (37 g) joten

liukoisen kuidun osuus soseessa jaumli vaumlhaumliseksi (Finelireg 2012) Liukoinen kuitu tutkitusti

madaltaa hiilihydraattipitoisen aterian glykeemistauml vastetta lisaumlaumlmaumlllauml ruokamassan

viskositeettia mikauml hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta ja glukoosin pilkkoutumista ja

imeytymistauml (Maumllkki amp Virtanen 2001) Liukoisen kuidun vaikutuksia on tutkittu erityisesti

beetaglukaanilla jonka on todettu vaikuttavan vaumlhintaumlaumln 4-6 g annoksena Liukoista kuitua

tulisi olla ateriassa siis suhteellisen paljon jotta sen vaikutus glykeemisessauml vasteessa

havaittaisiin On siis epaumltodennaumlkoumlistauml ettauml marjojen vaikutukset vehnauml- ja ruisleivaumln

glykeemiseen vasteeseen voisivat selittyauml pelkaumlstaumlaumln marjojen kuitupitoisuudella Toisaalta

marjasoseen paksu lusikoitava rakenne ja liukoisen kuidun viskositeettia lisaumlaumlvauml ominaisuus

yhdessauml saattavat hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta Marjasoseaterian ja leipaumlaterian

nestevolyymi oli kuitenkin miltei sama koska leipaumlaterialla juotiin enemmaumln vettauml kuin

marja-aterialla Marjojen on havaittu alentavan glukoosi- ja insuliinivasteita sosemuodon

tavoin myoumls mehuina nautittuina vaikka marjamehuissa rakenne on ohuen nestemaumlinen ja

kuitupitoisuus alhaisempi ja siten kulkeutumisaika ruoansulatuskanavassa nopeampi

(Toumlrroumlnen ym 2012b)

On esitetty ettauml marjojen vaikutus taumlrkkelyksen glykeemisen vasteeseen voisi johtua ainakin

osittain marjojen happamuudesta (Toumlrroumlnen ym 2013) Marjat sisaumlltaumlvaumlt sitruunahappoa ja

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

52

orgaanisia happoja Marjojen vaikutus leipien glykeemiseen vasteeseen naumlkyi vaumllittoumlmaumlsti

ensimmaumlisen puolen tunnin aikana syoumlmisestauml ja vastaava nopea vaikutus leivaumln glukoosi- ja

insuliinivasteisiin on naumlhty etikkahapolla (Oumlstman ym 2005) Etikkahappo naumlhtaumlvaumlsti

hidastaa mahan tyhjenemisnopeutta (Liljeberg amp Bjoumlck 1998 Oumlstman ym 2005)

Lisaumltutkimuksia marjojen happamuuden vaikutuksesta hiilihydraattipitoisen aterian

glykeemiseen vasteeseen tarvitaan

Aterioiden syoumlntiajoissa ei ollut kaumlytaumlnnoumlssauml eroja vaikka tilastollinen ero oli havaittavissa

vehnaumlleivaumln ja vehnaumlleipauml + marjasose -aterioiden vaumllillauml Vehnaumlleipauml nautittiin marjasoseen

kanssa keskimaumlaumlrin 23 sekuntia nopeammin kuin ilman marjasosetta Koska marja-aterian

glykeeminen vaste oli vehnaumlleivaumln vastetta matalampi marja-aterian nopeampi syoumlntiaika

saattoi pienentaumlauml marjojen aiheuttamaa eroa

Marjojen vaikutusmekanismien osalta olisi mielenkiintoista selvittaumlauml miksi marjojen vaikutus

glukoosi- ja insuliinivasteeseen on havaittavissa niin nopeasti jo 15 minuutin kuluttua

syoumlmisen aloittamisesta ja miksi marjat vaikuttavat taumlrkkelyksen osalta vahvemmin

insuliinivasteeseen kuin glukoosivasteeseen Taumlssauml tutkimuksessa 150 g marjaa tuntui olevan

riittaumlvauml maumlaumlrauml glykeemiseen vasteeseen vaikuttamiseksi mutta arkielaumlmaumln kannalta maumlaumlrauml voi

olla liian suuri kerta-annoksena syoumltaumlvaumlksi Toisaalta myoumls aterian leipaumlmaumlaumlrauml oli runsas

joten marjojen ja leivaumln maumlaumlraumlllinen suhde toisiinsa ei ollut suuri Jatkossa olisi

mielenkiintoista myoumls tutkia vaikuttavatko pienemmaumlt marjamaumlaumlraumlt usean kerran paumlivaumlssauml

syoumltynauml tai vaikuttavatko edellisellauml aterialla syoumldyt marjat seuraavan aterian vasteisiin

Voitaneen kuitenkin olettaa ettauml ylipaumlaumlnsauml marjojen saumlaumlnnoumlllinen syoumlminen on terveydelle

eduksi ja taumlmaumln tutkimuksen tulokset antavat siihen jaumllleen yhden uuden syyn tai ainakin

lupaavan ennusteen

10 JOHTOPAumlAumlTOumlKSET

Tutkimuksen mukaan marjojen vaikutus leipien insuliinivasteisiin oli tilastollisesti erittaumlin

vahva Marjat pienensivaumlt vehnauml- ja ruisleivaumln nauttimisen jaumllkeistauml veren

glukoosipitoisuuden kontrolloimiseen tarvittavaa insuliinipitoisuutta Marjat siis paransivat

entisestaumlaumln ruisleivaumln alhaista insuliinivastetta Marjat vaikuttivat leipien glukoosivasteeseen

ensimmaumlisen 30 minuutin aikana mikauml naumlkyi tilastollisesti merkitsevaumlsti glukoosikaumlyrien alle

jaumlaumlvien pinta-alojen pienentymisenauml Vaikka marjalisauml ei madaltanut vehnaumlleivaumln eikauml

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

53

ruisleivaumln glukoosivastetta kahden tunnin ajalta se kuitenkin paransi vehnaumlleivaumln glykeemistauml

profiilia tilastollisesti merkitsevaumlsti Marjat eivaumlt vaikuttaneet leipaumlaterioiden aiheuttamiin

FFA-vasteisiin kahden tunnin seurannan aikana

Marjojen vaikutusmekanismit taumlrkkelyksen glykeemiseen vasteeseen ovat epaumlselvaumlt Marjojen

vaikutus voi johtua niiden sisaumlltaumlmistauml polyfenoleista mutta yksittaumlisten polyfenolien

merkityksestauml ei voida tehdauml johtopaumlaumltoumlksiauml Marjojen kuitupitoisuus ei todennaumlkoumlisesti ole

yksinaumlaumln riittaumlvauml tekijauml vaikutusten aikaansaamiseksi Polyfenolien merkityksen ohella myoumls

marjojen happamuuden vaikutusta tulisi tutkia lisaumlauml

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

54

11 LAumlHTEET

Asp N-G Bender DA Carbohydrate metabolism Kirjassa Geissler CA Powers HJ toim

Human nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone 2005 s106122

Baggio LL amp Drucker DJ Biology of incretins GLP-1 and GIP Gastroenterology

20071322131ndash2157

Boden G Obesity insulin resistance and free fatty acids Curr Opin Endocrinol Diabetes

Obes 201118139-143

Brand-Miller JC Glycemic load and chronic disease Nutr Rev 200361S49-55

Bravo LB Polyphenols chemistry dietary sources metabolism and nutritional significance

Nutr Rev 199856317ndash333

Bryans JA Judd PA Ellis PR The effect of consuming instant black tea on postprandial

plasma glucose and insulin concentrations in healthy humans J Am Coll Nutr 200726471-

477

Cassidy A Hanley B Lamuela-Raventos RM Isoflavones lignans and stilbenes - origins

metabolism and potential importance to human health J Sci Agric 2000801044-1062

Cermak R Landgraf S Wolffram S Quercetin glucosides inhibit glucose uptake into brush-

border-membrane vesicles of porcine jejunum Br J Nutr 200491849-855

Cheplick S Kwon Y I Bhowmik P Shetty K Clonal variation in raspberry fruit phenolics

and relevance for diabetes and hypertension management J Food Biochem 200731656ndash679

Cheplick S Kwon YI Bhowmik P Shetty K Phenolic-linked variation in strawberry

cultivars for potential dietary management of hyperglycemia and related complications of

hypertension Bioresour Technol 2010101404-413

55

Chong MF Macdonald R Lovegrove JAFruit polyphenols and CVD risk a review of human

intervention studies Br J Nutr 2010104S28-39

Clegg ME Pratt M Mead CM Henry CJ The addition of raspberries and blueberries to a

starch-based food does not alter the glycaemic response Br J Nutr 2011106335-338

da Silva Pinto M Kwon Y-I Apostolidis E Lajolo FM Genovese MI Shetty K

Functionality of bioactive compounds in Brazilian strawberry (Fragaria times ananassa Duch)

cultivars evaluation of hyperglycemia and hypertension potential using in vitro models J

Agric Food Chem 2008564386ndash4392

da Silva Pinto M Ghaedian R Shinde R Shetty K Potential of cranberry powder for

management of hyperglycemia using in vitro models J Med Food 2010131036ndash1044

Del Rio D Borges G Crozier A Berry flavonoids and phenolics bioavailability and evidence

of protective effects Br J Nutr 2010104S67-90

Edirisinghe I Banaszewski K Cappozzo J Sandhya K Ellis CL Tadapaneni R Kappagoda

CT Burton-Freeman BM Strawberry anthocyanin and its association with postprandial

inflammation and insulin Br J Nutr 2011106913-922

Finelireg Elintarvikkeiden koostumustietopankki Helsinki Kansanterveyslaitos

ravitsemusyksikkouml httpwwwfinelifi (luettu 1112012)

Foster-Powell K Holt S HA Brand-Miller J C International table of glycemic index and

glycemic load values 2002 Am J Clin Nutr 2002765ndash56

Gomand SV Verwimp T Goesaert H Delcour JA Structural and physicochemical

characterisation of rye starch Carbohydr Res 20113462727-2735

Gonzaacutelez-Gallego J Garciacutea-Mediavilla MV Saacutenchez-Campos S Tuntildeoacuten MJ Fruit polyfenols

immunity and inflammation Br J Nutr 2010104S15-27

Granfeldt YE Bjoumlrck IM A bilberry drink with fermented oatmeal decreases postprandial

insulin demand in young healthy adults Nutr J 20111057

56

Grimble G The physiology of nutrient digestion and absorption Kirjassa Geissler CA

Powers HJ toimHuman nutrition 11 uudistettu painos Edinburgh Churchill Livingstone

2005 s54-57

Grussu D Stewart D McDougall GJ Berry polyphenols inhibit α-amylase in vitro

identifying active components in rowanberry and raspberry J Agric Food Chem

2011592324-2331

Hanamura T Mayama C Aoki H Hirayama Y Shimizu M Antihyperglycemic effect of

polyphenols from Acerola (Malpighia emarginata DC) fruit Biosci Biotechnol Biochem

2006701813-1820

Hanhineva K Toumlrroumlnen R Bondia-Pons I Pekkinen J Kolehmainen M Mykkaumlnen H

Poutanen K Impact of dietary polyphenols on carbohydrate metabolism Int J Mol Sci

2010111365-1402

Hellstroumlm K Toumlrroumlnen R Mattila P Proanthocyanidins in common food products of plant

origin J Agric Food Chem 2009577899-790

Hii CS Howell SL Effects of flavonoids on insulin secretion and 45Ca+ handling in rats

islets of langerhans Journal of Endocrinology 19851071ndash8

Hlebowicz J Darwiche G Bjoumlrgell O Almeacuter LO Effect of cinnamon on postprandial blood

glucose gastric emptying and satiety in healthy subjects Am J Clin Nutr

2007(tiivistelmauml)851552-1556

Hlebowicz J Hlebowicz A Lindstedt S Bjoumlrgell O Houmlglund P Holst JJ Darwiche G Almeacuter

LO Effects of 1 and 3 g cinnamon on gastric emptying satiety and postprandial blood

glucose insulin glucose-dependent insulinotropic polypeptide glucagon-like peptide 1 and

ghrelin concentrations in healthy subjects Am J Clin Nutr 2009 (tiivistelmauml)89815-821

Hollman PC Cassidy A Comte B Heinonen M Richelle M Richling E Serafini M Scalbert

A Sies H Vidry S The biological relevance of direct antioxidant effects of polyphenols for

cardiovascular health in humans is not established J Nutr 201114989S-1009S

Holt S Jong VD Faramus E Lang T Brand Miller J A bioflavonoid in sugar cane can

reduce the postprandial glycaemic response to a high-GI starchy food Asia Pac J Clin Nutr

2003 (tiivistelmauml)12S66

57

Haumlkkinen S Kaumlrenlampi S Heinonen I Mykkaumlnen H A Toumlrroumlnen Content of the flavonols

quercetin myricetin and kaempferol in 25 edible berries J Agric Food Chem 1999472274-

2279

Jayaprakasam B Vareed SK Olson LK Nair MG Insulin secretion by bioactive

anthocyanins and anthocyanidins present in fruits J Agric Food Chem 20055328-31

Jenkins D Wolever T Taylor R Glycemic index of foods a physiological basis for

carbohydrate exchange Am J Clin Nutr 1981 34362ndash366

Johnson MH Lucius A Meyer T Gonzalez de Mejia E Cultivar Evaluation and Effect of

Fermentation on Antioxidant Capacity and in Vitro Inhibition of α-Amylase and α-

Glucosidase by Highbush Blueberry (Vaccinium corombosum) J Agric Food Chem

2011598923-8930

Johnston K Clifford M Morgan L Coffee acutely modifies gastrointestinal hormone

secretion and glucose tolerance in humans glycemic effects of chlorogenic acid and caffeine

Am J Clin Nutr 200378728-733

Johnston K Clifford M Morgan L Possible role for apple juice phenolic compounds in the

acute modification of glucose tolerance and gastrointestinal hormone secretion in humans J

Sci Food Agric 2002821800-1805

Johnston K Sharp P Clifford M Morgan L Dietary polyphenols decrease glucose uptake by

human intestinal Caco-2 cells FEBS Lett 20055791653-1657

Kandra L Gyemant G Zajacz A Batta G Inhibitory effects of tannin on human salivary α-

amylase Biochem Biophys Res Commun 20043191265ndash1271

Kansanterveyslaitos Finravinto 2007 tutkimus Helsinki Kansanterveyslaitoksen julkaisuja

B232008

Kobayashi Y Suzuki M Satsu H Arai S Hara Y Suzuki K Miyamoto Y Shimizu M Green

tea polyphenols inhibit the sodium-dependent glucose transporter of intestinal epithelial cells

by a competitive mechanism J Agric Food Chem 2000485618-5623

58

Koh LW Wong LL Loo YY Kasapis S Huang D Evaluation of different teas against starch

digestibility by mammalian glycosidases J Agric Food Chem 201058148-154

Koponen JM Happonen AM Mattila PH Toumlrroumlnen R Contents of anthocyanins and

ellagitannins in selected foods consumed in Finland J Agric Food Chem 2007551612-1619

Liljeberg H Bjoumlrck I Delayed gastric emptying rate may explain improved glycaemia in

healthy subjects to a starchy meal with added vinegar Eur J Clin Nutr 199852368ndash371

Linderborg KM Jaumlrvinen R Lehtonen HM Viitanen M Kallio HP The fiber andor

polyphenols present in lingonberries null the glycemic effect of the sugars present in the

berries when consumed together with added glucose in healthy human volunteers Nutr Res

201232471-478

Lehtonen HM Jaumlrvinen R Linderborg K Viitanen M Venojaumlrvi M Alanko H Kallio H Postprandial hyperglycemia and insulin response are affected by sea buckthorn (Hippophaeuml

rhamnoides ssp turkestanica) berry and its ethanol-soluble metabolites Eur J Clin Nutr

2010641465-1471

Leinonen K Liukkonen K Poutanen K Uusitupa M Mykkaumlnen H Rye bread decreases

postprandial insulin response but does not alter glucose response in healthy Finnish subjects

Eur J Clin Nutr 1999 53262-267

Lo Piparo E Scheib H Frei N Williamson G Grigorov M Chou CJ Flavonoids for

controlling starch digestion structural requirements for inhibiting human α-amylase J Med

Chem 2008513555-3561

Ludwig DS The glycemic index Physiological mechanisms relating to obesity diabetes and

cardiovascular disease JAMA 20022872414-2423

Martineau LC Couture A Spoor D Benhaddou-Andaloussi A Harris C Meddah B Leduc

C Burt A Vuong T Mai Le P Prentki M Bennett SA Arnason JT Haddad PS Anti-diabetic

properties of the Canadian lowbush blueberry Vaccinium angustifolium Ait Phytomedicine

200613612-623

Manach C Scalbert A Morand C Reacutemeacutesy C Jimeacutenez L Polyphenols food sources and

bioavailability Am J Clin Nutr 200479727-747

59

Manach C Williamson G Morand C Scalbet A Reacutemeacutesy C Bioavailability and bioefficacy

of polyphenols in humans Review of 97 bioavailability studies Am J Clin Nutr

200581230S-242S

Manzano S Williamson G Polyphenols and phenolic acids from strawberry and apple

decrease glucose uptake and transport by human intestinal Caco-2 cells Mol Nutr Food Res

2010541773-1780

Matsui T Ebuchi S Kobayashi M Fukui K Sugita K Terahara N Matsumoto K Anti-

hyperglycemic effect of diacylated anthocyanin derived from Ipomoea batatas cultivar

Ayamurasaki can be achieved through the alpha-glucosidase inhibitory action J Agric Food

Chem 2002507244-7248

Matsui T Tanaka T Tamura S Toshima A Tamaya K Miyata Y Tanaka K Matsumoto K

alpha-Glucosidase inhibitory profile of catechins and theaflavins J Agric Food Chem

20075599-105

Matsui T Ueda T Oki T Sugita K Terahara N Matsumoto K α-Glucosidase inhibitory

action of natural acylated anthocyanins 1 Survey of natural pigments with potent inhibitory

activity J Agric Food Chem 2001491948-1951

Mattila P Pihlava JM Hellstroumlm J Contents of phenolic acids alkyl- and alkenylresorcinols

and avenanthramides in commercial grain products J Agric Food Chem 2005538290ndash8295

Mattila P Hellstroumlm J Toumlrroumlnen R Phenolic acids in berries fruits and beverages J Agric

Food Chem 2006547193-7199

McDougall GJ Shpiro F Dobson P Smith P Blake A Stewart D Different polyphenolic

components of soft fruits inhibit α -amylase and α -glucosidase J Agric Food Chem

2005532760ndash2766

McDougall GJ Steward D The inhibitory effects of berry polyphenols on digestive enzymes

BioFactors 200523189ndash195

Meira Mausteet perusmausteet kaneli httpwwwmeirafi (luettu 2822013)

60

Mutanen M Voutilainen E Energia-aineenvaihdunta Kirjassa Aro A Mutanen M Uusitupa

M toim Ravitsemustiede Helsinki Kustannus Oy Duodecim 2005 s222- 223

Maumllkki Y Virtanen E Gastrointestinal effects of oat bran and oat gum a review Lebensm-

Wiss u-Technol 2001 34337-347

Maumlaumlttauml-Riihinen K Kamal-Eldin A Toumlrroumlnen A Identification and quantification of phenolic

compounds in berries of Fragaria and Rubus species (Family Rosaceae) J Agric Food Chem

2004526178ndash6187

Nurmi T Mursu J Pentildealvo JL Poulsen HE Voutilainen S Dietary intake and urinary

excretion of lignans in Finnish men Br J Nutr 2010103677-685

Olthof MR van Dijk AE Deacon CF Heine RJ van Dam RM Acute effects of decaffeinated

coffee and the major coffee components chlorogenic acid and trigonelline on incretin

hormones Nutr Metab (Lond) 2011810

Ovaskainen ML Toumlrroumlnen R Koponen JM Sinkko H Hellstroumlm J Reinivuo H Mattila P

Dietary intake and major food sources of polyphenols in Finnish adults J Nutr 2008138562-

566

Qadan F Verspohl EJ Nahrstedt A Petereit F Matalka KZ Cinchonain Ib isolated from

Eriobotrya japonica induces insulin secretion in vitro and in vivo J Ethnopharmacol

2009124224-227

Roseacuten LAH Silva LOB Andersson UK Holm C Oumlstman EM Bjoumlrck IME Endosperm and

whole grain rye breads are characterized by low postprandial insulin response and a beneficial

blood glucose profile Nutr J 2009 842

Scalbert A Manach C Morand C Reacutemeacutesy C Jimeacutenez L Dietary polyphenols and the

prevention of diseases Crit Rev Food Sci Nutr 200545287-306

Shimizu M Kobayashi Y Suzuki M Satsu H Miyamoto Y Regulation of intestinal glucose

transport by tea catechins Biofactors 20001361-65

Song J Kwon O Chen S Daruwala R Eck P Park JB Levine M Flavonoid inhibition of

sodium dependent Vitamin C transporter 1 (SVCT1) and glucose transporter isoform 2

61

(GLUT2) Intestinal transporters for vitamin C and glucose J Biol Chem 200227715252-

15260

Tadera K Minami Y Takamatsu K Matsuoka T Inhibition of alpha-glucosidase and alpha-

amylase by flavonoids J Nutr Sci Vitaminol 200652149-153

Toumlrroumlnen R Kolehmainen M Sarkkinen E Mykkaumlnen H Niskanen L Postprandial glucose

insulin and free fatty acid responses to sucrose consumed with blackcurrants and

lingonberries in healthy women Clin Nutr 2012b96527-533

Toumlrroumlnen R Sarkkinen E Niskanen T Tapola N Kilpi K Niskanen L Postprandial glucose

insulin and glucagon-like peptide 1 responses to sucrose ingested with berries in healthy

subjects Brit J Nutr 2012a201-7

Toumlrroumlnen R Sarkkinen E Tapola N Hautaniemi E Kilpi K Niskanen L Berries modify the

postprandial plasma glucose response to sucrose in healthy subjects Brit J Nutr

20101031094-1097

Toumlrroumlnen R Kolehmainen M Sarkkinen E Mykkaumlnen H Poutanen K Niskanen L Berries

reduce postprandial insulin responses to wheat and rye breads in healthy women J Nutr

Hyvaumlksytty julkaistavaksi 2013

Valtion ravitsemusneuvottelukunta Suomalaiset ravitsemussuositukset ravinto ja liikunta

tasapainoon Helsinki Edita Publishing Oy 2005

van Dijk AE Olthof MR Meeuse JC Seebus E Heine RJ van Dam RM Acute effects of

decaffeinated coffee and the major coffee components chlorogenic acid and trigonelline on

glucose tolerance Diabetes Care 2009321023-1025

Vauzour D Rodriguez-Mateos A Corona G Oruna-Concha MJ Spencer JPE Polyphenols

and human health Prevention of disease and mechanisms of action Nutrients 201021106-

1131

Welsch CA Lachance PA Wasserman BP Dietary phenolic compounds inhibition of Na+-

dependent D-glucose uptake in rat intestinal brush border membrane vesicles J Nutr

19891191698-704

62

Wilson T Singh AP Vorsa N Goettl CD Kittleson KM Roe CM Kastello GM Ragsdale

FR Human glycemic response and phenolic content of unsweetened cranberry juice J Med

Food 20081146-54

Zhang J Kashket S Inhibition of salivary amylase by black and green teas and their effects

on the intraoral hydrolysis of starch Caries Res 199832233-238

Zhang L Li J Hogan S Chung H Welbaum GE Zhou K Inhibitory effect of raspberries on

starch digestive enzyme and their antioxidant properties and phenolic composition Food

Chem 20101192592-599

Oumlstman E Granfeldt Y Bjoumlrck I Vinegar supplementation lowers glucose and insulin

responses and increases satiety after a bread meal in healthy subjects Eur J Clin Nutr

200559983-988

63

LIITE 1 (1)

64

LIITE 1 (2)

65

LIITE 2

66

LIITE 3

64

LIITE 1 (2)

65

LIITE 2

66

LIITE 3

65

LIITE 2

66

LIITE 3

66

LIITE 3