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Glicemia e indice glicemico degli alimenti
Con il termine glicemia si intende la concentrazione di glucosio nel sangue.
Il glucosio è fondamentale per l’organismo in quanto rappresenta sia una riserva che una fonte di energia per tutte le cellule [1], oltre a essere l’unico substrato energetico utilizzato dal cervello [2].
La regolazione della glicemia avviene per opera di specifici ormoni: gli ipoglicemizzanti, che abbassano la glicemia, e gli iperglicemizzanti, che la innalzano [3].
Un innalzamento dei livelli glicemici stimola la secrezione di insulina, che con la sua azione riporta la glicemia a livelli normali [4].
Dopo qualche ora di digiuno, la glicemia si abbassa a causa del passaggio del glucosio dal circolo sanguigno ai tessuti.
Un abbassamento dei livelli glicemici stimola la secrezione di glucagone, che la riporta a valori normali [5] (Fig. 1).
Il concetto di indice glicemico (IG) è stato elaborato agli inizi degli anni ’80 dal Prof. Jenkins dell’Università di Toronto come metodo per classificare gli alimenti in base alla loro influenza sul livello di glucosio nel sangue [6].
Esso indica la velocità con cui un determinato glucide viene assorbito, entra nel circolo sanguigno e provoca l’aumento della glicemia rispetto allo stato quantitativo di glucosio [7].
L’IG viene calcolato mediante il rapporto tra l’area incrementale sottesa alla curva di risposta glicemica (AUC) ottenuta dall’ingestione di 50 grammi di carboidrati disponibili, contenuti in un alimento da testare, e l’area incrementata sottesa alla curva glicemica ottenuta dall’ingestione di 50 grammi di glucosio da parte dello stesso soggetto.
Come varia l’indice glicemico
L’IG è influenzato da diversi fattori che sono:
- Tipo di amido;
- Dimensione delle particelle di amido;
- Grado di maturazione dell’alimento;
- Processi di produzione;
- Inibitori delle α-amilasi;
- Contenuto di fibre e proteine.
L’IG degli alimenti è un principio di base che andrebbe applicato a tutti i regimi dietetici.
L’obesità e i rischi per la salute che ne derivano, tra cui diabete, malattie cardiovascolari e sindrome metabolica, sono problemi medici mondiali.
Secondo i dati riportati dall’Oms sono circa 346 milioni le persone affette da diabete in tutto il mondo e più dell’80% delle morti correlate a questa patologia avvengono in Paesi a basso e medio reddito.
Inoltre stima che i decessi per diabete sono destinati a raddoppiare tra il 2005 e il 2030 [8].
Numerosi studi evidenziano come una dieta a basso indice glicemico influisca positivamente sulla salute dell’uomo, intesa come uno stato di benessere fisico, mentale e sociale, non semplicemente come l’assenza di malattia o infermità.
Arabinoxilani e riduzione glicemica
L’Arabinoxilano o AXOS è una fibra alimentare presente nel guscio esterno dei cereali come il frumento, il mais, il riso, la segale, l’avena e l’orzo e che viene utilizzata anche a scopo medicinale.
Gli AXOS sono polisaccaridi non amidacei e sono molto riconosciuti in ambito alimentare come ingredienti funzionali per le loro proprietà prebiotiche [9].
Infatti, l’EFSA li ha classificati tra le fonti di fibra alimentare e ne ha riconosciuto le proprietà benefiche per l’organismo, permettendo di prevenire l’obesità, il diabete e le patologie a esse correlate [10].
Gli AXOS presentano differenti caratteristiche chimico-fisiche di solubilità, viscosità, gelificazione e idratazione, che sono alla base delle loro proprietà funzionali nei diversi processi del sistema alimentare.
Gli Arabinoxilani sono oggetto di studio nell’ambito delle tecnologie alimentari per l’aspetto nutrizionale e salutistico.
L’integrazione degli Arabinoxilani in preparazioni sia dolci che salate permette la riduzione dell’IG dell’alimento, effetto dimostrato da test glicemici condotti su diverse matrici alimentari presso l’Università di Pavia.
Il cioccolato fondente è stato uno degli oggetti di studio glicemici, ed è stato dimostrato che il cioccolato con eritritolo e il cioccolato con AXOS hanno un basso indice glicemico, al contrario del campione di cioccolato contenente solo saccarosio.
Inoltre, i valori ottenuti dal cioccolato con eritritolo e il cioccolato con AXOS sono simili e la loro differenza non è statisticamente significativa.
Nella Figura 2 sono mostrate le curve relative al glucosio e ai tre cioccolati.
È possibile osservare come il cioccolato con saccarosio mostra dei picchi più alti (> 1 mM/l) e un andamento crescente lungo le due ore del test a differenza del cioccolato con eritritolo e AXOS (1%) (Tab 1).
Edulcoranti e criticità
Il consumo eccessivo di zucchero causa effetti negativi sulla salute e ha conseguenze metaboliche come obesità, insulino-resistenza, sindrome metabolica, malattie cardiovascolari e diabete di tipo 2, tutte malattie che rendono l’uso smodato un importante problema di salute pubblica.
Un secolo fa, gli edulcoranti, sostitutivi dello zucchero che imitano il sapore dolce, sono emersi come alternativa al consumo di saccarosio e sciroppi di glucosio-fruttosio per ridurre l’apporto energetico [11].
I dolcificanti sono da diverse centinaia a migliaia di volte più dolci del saccarosio e non contengono troppe calorie.
Includono i dolcificanti non nutritivi (NNS), che hanno un’intensità dolcificante maggiore rispetto ad altri dolcificanti, come acesulfame K (ace-K), aspartame, ciclammato, saccarina, glicosidi steviolici, sucralosio e taumatina, edulcoranti ipocalorici (LCS), come polioli o alcoli di zucchero (eritritolo, isomalto e maltitolo) e altri nuovi zuccheri che sono carboidrati a bassa digeribilità derivati dall’idrogenazione delle loro fonti di zucchero o sciroppo [12].
Da diversi anni gli edulcoranti sono oggetto di studi ed è emerso che promuovono voglie o comportamenti simili alla dipendenza [13], oltre ad avere effetti negativi sul microbiota intestinale.
La recente pubblicazione sull’autorevole rivista scientifica Nature Medicine, non solo rimarca le problematiche già citate, ma conferma che l’utilizzo di edulcoranti LCS, e in particolare l’eritritolo, è associato al rischio incidente in 3 anni di eventi avversi cardiovascolari come infarto, ictus e la morte [14].
Numerosi studi hanno confermato che il consumo giornaliero di 30-45 g di fibre migliora significativamente la salute [15].
Conclusioni
Sostenere la pratica di una dieta salutare ricca di fibre, solubili e insolubili, non solo genera una maggiore comprensione dei fattori benefici associati alla preparazione di pasti sani, ma permette di sviluppare una potenziale strategia per promuovere l’invecchiamento in salute.
Speriamo che tu abbia trovato la lettura di questo articolo sulle potenzialità dell’Arabinoxilano nel ridurre la glicemia interessante. Per altri contenuti simili, consulta la sezione Ricerca e Sviluppo del nostro sito web. E se vuoi restare sempre al passo con le ultime novità in fatto di Agrifood, iscriviti alla nostra Newsletter!
[1] Monro JA. Glycaemic glucose equivalent: combining carbohydrate content, quantity and glycaemic index of foods for precision in glycaemia management. Asia Pacific journal of clinicalnutrition, 2002; 11:217-225. https://doi.org/10.1046/j.1440-6047.2002.00295.x
[2] Reger MA., Henderson ST., Hale C. et al. Effects of beta-hydroxybutyrate on cognition in memory-impaired adults. Neurobiology of aging, 2004; 25:311-314. https://doi.org/10.1016/s0197-4580(03)00087-3
[3] Güemes M., Rahman S., Hussain K. What is a normal blood glucose? Archives of disease in childhood, 2015; 101:569-574. https://doi.org/10.1136/archdischild-2015-308336
[4] Rӧder P., Wong X., Hong W. et al. Molecular regulation of insulin granule biogenesis and exocytosis. The Biochemical journal, 2016; 15;473:2737-2756. https://doi.org/10.1042/bcj20160291
[5] Jiang G., Zhang BB. Glucagon and regulation of glucose metabolism. American journal of physiology, Endocrinology and Metabolism, 2003; 284:E671-678. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00492.2002
[6] Jenkins DJ., Wolever TM., Taylor RH. et al. Glycemic index of foods: a physiological basis for carbohydrate exchange. The American Journal of ClinicalNutrition, 1981; Vol34, Issue 3 pages 362-366. https://doi.org/10.1093/ajcn/34.3.362
[7] Monro JA, Shaw M. Glycemic impact, glycemic glucose equivalents, glycemic index, and glycemic load: definitions, distinctions, and implications. The American journal of clinicalnutrition, 2008; 87:237S-243S.
[8] ISS (Istituto Superiore di Sanità). L’epidemiologia per la sanità pubblica, 2016.
[9] Broekaert WF., Courtin CM., Verbeke K. et al. Prebiotic and other health-related effects of cereal-derived arabinoxylans, arabinoxylan-oligosaccharides, and xylooligosaccharides. Critical reviews in food science and nutrition, 2011; 51:178-194.
[10] Kjølbæk L., Benítez-Páez A., Gómez Del Pulgar EM. et al. Arabinoxylan oligosaccharides and polyunsaturated fatty acid effects on gut microbiota and metabolic markers in overweight individuals with signs of metabolic syndrome: A randomized cross-over trial. Clinicalnutrition, 2020; 39:67-79.
[11] Ruiz-Ojeda, F.J.; Plaza-Diaz, J.; Saez-Lara, M.J. et al. Effects of Sweeteners on the Gut Microbiota: A Review of Experimental Studies and Clinical Trials. Adv. Nutr. 2019, 10, S31–S48.
[12] Plaza-Diaz J, Pastor-Villaescusa B, Rueda-Robles A et al. Plausible Biological Interactions of Low- and Non-Calorie Sweeteners with the Intestinal Microbiota: An Update of Recent Studies. Nutrients 2020, 12(4), 1153; https://doi.org/10.3390/nu12041153.
[13] Murray S, Tulloch A, Criscitelli K et al. Recent studies of the effects of sugars on brain systems involved in energy balance and reward: relevance to low calorie sweeteners. PhysiolBehav2016;164:504–8.
[14] Witkowski M, Nemet I., Alamri H. et al. The artificial sweetener erythritol and cardiovascular event risk. Nature Medicine (2023) 29, pages710–718. https://doi.org/10.1038/s41591-023-02223-9
[15] Ozyurt , VH. and Ötles, S. Effect of food processing on the physicochemical properties of dietary fibre. ActaSci Pol Technol Aliment. Jul-Sep 2016;15(3):233-245. doi: 10.17306/J.AFS.2016.3.23.
Heallo Solutions
Heallo raccoglie le esperienze di Francesca Varvello, tecnologa alimentare, da sempre attiva nell’ambito della ricerca e nel recupero dei sottoprodotti della lavorazione dei cereali, e di Franco Varvello, imprenditore e marketer in ambito cerealicolo. Il core business è quello della ricerca nell’ambito della nutrizione funzionale: cibo non solo come alimento o piacere, ma anche come elemento benefico per le funzioni dell'organismo. La startup Heallo è entrata nella top ten del programma Kickstarter 2019 e tra le 9 selezionate da Deloitte per il progetto Food Tech Accelerator, grazie al brevetto JAXplus, il processo di estrazione di fibre solubili che abbattono il picco glicemico dopo i pasti.
Carmine Di Iorio
Laureato in scienze biologiche presso l’Università Federico II di Napoli, ha conseguito la laurea magistrale in Neurobiologia e il Master di II livello in Nutrizione Umana presso l’Università di Pavia. Dal 2019 segue l’organizzazione dei test glicemici e la relativa analisi dei dati.
