RUOKAVALION LAADUN YHTEYS GLUKOOSI- JA INSULIINIAINEENVAIHDUNTAAN
Laura Karoliina Suutarinen Pro gradu -tutkielma Ravitsemustiede Lääketieteen laitos Terveystieteiden tiedekunta Itä-Suomen yliopisto Elokuu 2018
insuliiniaineenvaihduntaan Pro gradu -tutkielma, 77 s., 1 liite Ohjaajat: Ulla Tolonen, TtM
Maria Lankinen, FT
Ursula Schwab, FT, ravitsemusterapian professori Elokuu 2018
Avainsanat: Glukoosiaineenvaihdunta, ravintoaine, ruokavalion laatu RUOKAVALION LAADUN YHTEYS GLUKOOSI- JA
INSULIINIAINEENVAIHDUNTAAN
Tausta. Erilaisten glukoosiaineenvaihdunnan häiriöiden ja tyypin 2 diabeteksen esiintyvyys on lisääntynyt maailmanlaajuisesti. Interventiotutkimuksissa elämäntapamuutosten on osoitettu olevan tehokkaita tyypin 2 diabeteksen ehkäisyssä henkilöillä, joilla on jo diagnosoitu glukoosiaineenvaihdunnan häiriö.
Ruokavalion ja tyypin 2 diabeteksen riskin välistä yhteyttä on tutkittu verrattain paljon, mutta tutkimustieto yksittäisten ravintoaineiden yhteydestä glukoosiaineenvaihduntaan ja tyypin 2 diabeteksen riskiin on puutteellista ja osin ristiriitaista. Kuitenkin useissa tutkimuksissa on saatu viitteitä siitä, että makroravintoainekoostumukseltaan Välimeren ruokavaliota muistuttava ruokavalio, joka sisältää runsaasti tyydyttymättömiä rasvahappoja, voi parantaa insuliiniherkkyyttä. Sen sijaan tyydyttyneen rasvan saanti on yhdistetty kirjallisuudessa sekä suurentuneeseen paastoglukoosipitoisuuteen että suurempaan oraalisen glukoosirasituskokeen (OGTT) kahden tunnin glukoosipitoisuuteen. Ravintokuidun on havaittu olevan edullisessa yhteydessä sekä insuliiniherkkyyteen että ensivaiheen insuliinin eritykseen.
Tavoitteet. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää poikkileikkausasetelmassa ravintoaineiden saannin yhteyttä glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan miehillä, joilla on diagnosoitu glukoosiaineenvaihdunnan häiriö. Tutkimus toteutettiin osana Itä-Suomen yliopiston lääketieteen laitoksen T2D-GENE -tutkimusta (Effect of lifestyle intervention on incident diabetes in individuals with impaired fasting glucose and low or high genetic risk for the development of type 2 diabetes), joka on 3 vuotta kestävä kontrolloitu interventiotutkimus.
Aineisto ja menetelmät. Tutkittavat (n=420) olivat 50–75-vuotiaita itäsuomalaisia miehiä, joille tehtiin tutkimuksen lähtötilanteessa OGTT. Lisäksi tutkittavat pitivät ruokapäiväkirjaa neljänä peräkkäisenä päivänä, joista yksi oli viikonlopun päivä. Ruuankäyttötiedot syötettiin ravintolaskentaohjelmaan ruokavalion energia- ja ravintoainesisällön laskemiseksi. Tarkempiin tilastollisiin analyyseihin valittiin ravintoaineita, jotka ovat merkityksellisiä glukoosiaineenvaihdunnan kannalta, ja jotka on kirjallisuudessa yhdistetty tyypin 2 diabeteksen riskiin.
Tulokset. Ravintokuidun saanti oli käänteisesti yhteydessä plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuuksiin paastossa ja OGTT:ssa kahden tunnin kohdalla sekä insuliiniresistenssiin.
Ravintokuidun saanti oli suorassa yhteydessä insuliiniherkkyyteen ja insuliinin eritykseen.
Tyydyttyneen rasvan saanti oli suorassa yhteydessä paastoinsuliiniin, OGTT:n kahden tunnin glukoosi- ja insuliinipitoisuuksiin sekä insuliiniresistenssiin ja käänteisesti yhteydessä insuliiniherkkyyteen. Pääosa tuloksista säilyi tilastollisesti merkitsevinä, kun painoindeksi otettiin huomioon sekoittavana tekijänä.
Johtopäätökset. Yleisten ravitsemussuositusten mukainen ruokavalio, koskien rasvan laatua ja ravintokuitua, näyttäisi olevan edullisessa yhteydessä glukoosiaineenvaihduntaan.
SUUTARINEN, LAURA KAROLIINA: The association of food quality and glucose and insulin metabolism
Master's thesis, 77 pages, 1 attachment Supervisors: Ulla Tolonen, M.Sc.
Maria Lankinen, PhD Ursula Schwab, Professor August 2018
Keywords: Glucose metabolism, nutrient, food quality
THE ASSOCIATION OF FOOD QUALITY AND GLUCOSE AND INSULIN METABOLISM
Background. The prevalence of impaired glucose metabolism and type 2 diabetes (T2D) has increased worldwide. Intervention studies have indicated lifestyle changes to be effective in preventing T2D in subjects with impaired fasting glucose (IFG) and/or impaired glucose tolerance (IGT).
There is a great amount of research data considering the association of diet and risk of T2D but evidence considering associations between the intake of single nutrients and the risk of T2D is partly insufficient and contradictory. In various studies the Mediterranean-style diet containing plenty of unsaturated fatty acids has been positively associated with insulin sensitivity whereas the intake of saturated fatty acids has been positively associated with both increased concentrations of fasting and 2-hour glucose in an oral glucose tolerance test (OGTT). Intake of dietary fiber has been positively associated with both insulin sensitivity and first phase insulin secretion.
Objectives. The aim of this study was to explore the association of nutrient intake and glucose and insulin metabolism in subjects with IGT or both IGT and IFG in a cross-sectional setting.
This study was conducted as a part of controlled 3-year lifestyle intervention study T2D-GENE (Effect of lifestyle intervention on incident diabetes in individuals with impaired fasting glucose and low or high genetic risk for the development of type 2 diabetes).
Subjects and Methods. Participants were 50–75-year old men (n = 420) from Eastern Finland.
Their glucose and insulin metabolism were assessed at baseline with OGTT and dietary intake was assessed with a food record of four consecutive days that included one weekend day.
Further statistical analyses were performed considering nutrients that have been shown to associate with glucose metabolism and T2D in the literature.
Results. Intake of dietary fiber was inversely associated with fasting and 2-hour plasma glucose and insulin concentrations in OGTT and insulin resistance. Dietary fiber was directly associated with insulin sensitivity and insulin secretion. Intake of saturated fatty acids was directly associated with fasting insulin, 2-hour plasma glucose and insulin concentrations in OGTT and insulin resistance and inversely associated with insulin sensitivity. Most of the associations remained statistically significant when body mass index was considered as a confounding factor.
Conclusion. A diet based on nutrition recommendations, especially considering dietary fiber and quality of fat, seems to be beneficial for glucose and insulin metabolism.
Pitkäaikainen unelma urasta ravitsemusterapeuttina on vihdoin käymässä toteen ja unelman toteutumista on ollut edesauttamassa suuri joukko ihmisiä.
Haluan kiittää ohjaajiani Mariaa, Ullaa ja Ursulaa kaikesta avusta ja hyvästä yhteistyöstä graduprojektin tiimoilta ja Reija Männikköä graduni tarkastamisesta. Lisäksi haluan kiittää koko T2D-GENE -tutkimuksen tiimiä ja erityisesti ystävääni Reettaa, jonka kannustus ja hyvät vinkit olivat kullanarvoisia. Ilman Suvi Mannisen apua tilastollisten testien tekemisessä ja Heikki Laitisen apua tiedonhaussa graduni olisi varmasti vieläkin keskeneräinen, lämpimät kiitokset molemmille.
Kiitos ja kumarrus kaikille hengessä mukana olleille, yksikön henkilökunnalle ja opiskelukavereille. Erityiskiitos kuuluu Sailalle ja Elisalle, joiden ansiosta opiskeluaikaan mahtui paljon muutakin elämää ja unohtumattomia hetkiä, joita muistellaan varmasti vanhanakin. Iso kiitos Erikille kärsivällisyydestäsi ja uskon valamisesta haastavissa tilanteissa, olet ollut korvaamaton tuki. Suurin kiitos kuuluu rakkaalle perheelleni, äidilleni, isälleni ja siskolleni, jotka kannustivat ja tukivat minua kaikin mahdollisin tavoin opiskeluaikanani ja edelleenkin. Teidän ansiostanne olen päässyt näin pitkälle!
”Elämä on yliopisto, jossa kaikki ovat opettajia. Kun heräät, muista mennä kouluun.”
-Tuntematon
AUC = Vastekäyrän alainen pinta-ala (area under the curve) BMI = Painoindeksi (body mass index)
DI = disposition index
DQI = Ruokavalion laatuindeksi (Diet Quality Index)
FAO = Yhdistyneiden kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestö (Food and Agriculture Organization of the United Nations)
GIP = Glukoosiriippuvainen insulinotrooppinen polypeptidi (glucose-dependent insulinotropic polypeptide)
GLP-1 = Glukagonin kaltainen peptidi-1 (glucagon-like -peptide 1) GLUT = insuliinivälitteinen glukoosin kuljettajaproteiini
HbA1c = Glykoitunut hemoglobiini A1c
HDI = Terveellisen ruokavalion ilmaisin (the Healthy Diet Indicator) HEI = Terveellisen syömisen indeksi (the Healthy Eating Index)
HOMA-IR = Insuliiniresistenssin homeostaattisen mallin indeksi (the homeostatic model assessment of insulin resistence)
IDQ = Ruokavalion laatuindeksi (Index of Diet Quality) IFG = Kohonnut paastoglukoosi (impaired fasting glucose) IGT = Heikentynyt glukoosinsieto (impaired glucose tolerance) ISIMatsuda = Matsudan insuliiniherkkyysindeksi
MDS = Välimeren ruokavalion laatumittari (Mediterranean Diet Scale) MUFA = Kertatyydyttymättömät rasvahapot (monounsaturated fatty acids) OGTT = Oraalinen glukoosirasituskoe (oral glucose tolerance test)
P-Gluk = Plasman paastoglukoosipitoisuus
PUFA = Monityydyttymättömät rasvahapot (polyunsaturated fatty acids) SFA = Tyydyttyneet rasvahapot (saturated fatty acids)
SGLT = Sekundaarinen natriumvälitteinen kuljettajaproteiini T1D = Tyypin 1 diabetes
T2D = Tyypin 2 diabetes
WHO = Maailman terveysjärjestö (World Health Organization)
1 JOHDANTO ... 8
2 KIRJALLISUUS ... 9
2.1 Glukoosiaineenvaihdunta ... 9
2.1.1 Hiilihydraattien imeytyminen, pilkkoutuminen, kuljetus ja varastointi ... 9
2.1.2 Glukoosiaineenvaihdunnan säätelymekanismit ... 10
2.1.3 Glukoosiaineenvaihdunnan häiriöt ... 13
2.1.4 Glukoosiaineenvaihdunnanhäiriöiden ja tyypin 2 diabeteksen ehkäisy ... 15
2.2 Ruokailutottumukset ja ruokavalion laatu ... 16
2.2.1 Suomalaisten ravitsemussuositusten mukainen ruokavalio... 19
2.2.2 Ruokavalion laadun arviointi ... 20
2.3 Ravitsemuksen vaikutus glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan ... 20
2.3.1 Hiilihydraatit – ravintokuitu ja sakkaroosi... 20
2.3.2 Rasvat ... 27
2.3.3 Proteiini ... 36
2.3.4 Alkoholi... 37
2.3.5 Muut ravintoaineet ... 39
2.3.6 Ruokavaliokokonaisuudet ... 42
3 TAVOITTEET ... 45
4 AINEISTO JA MENETELMÄT ... 46
4.1 Aineisto ... 46
4.2 Tutkimusasetelma... 47
4.3 Menetelmät ... 48
4.3.1 Laboratoriotutkimukset ... 48
4.3.2 Antropometriset mittaukset ja verenpaineen mittaus ... 49
4.3.3 Ruuankäytön ja fyysisen aktiivisuuden tutkiminen ... 50
4.3.4 Tulosten tilastollinen käsittely ... 51
5 TULOKSET ... 52
5.1 Tutkittavien ravinnonsaanti ... 52
5.2 Ravintoaineiden saannin yhteys glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan ... 53
5.3 Ravintokuidun ja tyydyttyneen rasvan saannin yhteydet glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan ... 57
6 POHDINTA ... 62
6.1 Päätulokset ... 62
6.2 Tutkimuksen vahvuudet ja heikkoudet ... 65
LÄHTEET... 69 LIITTEET ... 77
1 JOHDANTO
Diabetes on yksi vakavimmista terveysongelmista maailmanlaajuisesti ja suuri kansanterveydellinen ja -taloudellinen rasite (Aldworth ym. 2015). On arvioitu, että diabetesta sairastavien määrä nousee nykyisestä 415 miljoonasta jopa 624 miljoonaan vuoteen 2040 mennessä. Valtaosa diabeetikoista (noin 90 %) sairastaa tyypin 2 diabetesta ja puolet heistä tietämättään. Ylipaino, epäaktiivinen elämäntapa, huonolaatuinen ruokavalio sekä glukoosiaineenvaihdunnanhäiriöt, kuten kohonnut paastoglukoosi (impaired fasting glucose, IFG) ja heikentynyt sokerinsieto (impaired glucose tolerance, IGT), ovat tyypin 2 diabeteksen riskitekijöitä, joihin voidaan vaikuttaa elintavoilla (Tuomilehto ym. 2001).
Interventiotutkimuksissa elämäntapamuutosten on osoitettu olevan tehokkaita tyypin 2 diabeteksen ehkäisyssä henkilöillä, joilla on jo diagnosoitu glukoosiaineenvaihdunnan häiriö (Tuomilehto ym. 2001, Knowler ym. 2002, Merlotti ym. 2014). Tähän riskiryhmään kuuluvilla onnistuneiden elämäntapamuutosten tekeminen voi jopa puolittaa riskin sairastua tyypin 2 diabetekseen. Suomalaisessa uraauurtavassa DPS-tutkimuksessa (Diabetes Prevention Study) tutkittavia seurattiin yli 13 vuoden ajan ja havaittiin, että elämäntapamuutoksissa onnistuneilla suojavaikutus säilyi vuosia intervention jälkeen (Lindström ym. 2013).
Vaikka ruokavalion ja tyypin 2 diabeteksen riskin välistä yhteyttä on tutkittu paljon, tutkimustieto yksittäisten ravintoaineiden yhteydestä glukoosiaineenvaihduntaan ja tyypin 2 diabeteksen riskiin on osin puutteellista ja ristiriitaista (Feinglos ja Totten 2008, Imamura ym.
2016). Tämän tutkielman, kuten myös aiemmin tutkimusnäytön perusteella, ravitsemussuositusten mukaan koostettu ruokavalio, jossa kiinnitetään erityishuomiota rasvan ja hiilihydraattien laatuun sekä energiamäärään, on yleisesti terveyttä edistävä ja myös yhteydessä pienentyneeseen tyypin 2 diabeteksen riskiin (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014).
2 KIRJALLISUUS
2.1 Glukoosiaineenvaihdunta
2.1.1 Hiilihydraattien imeytyminen, pilkkoutuminen, kuljetus ja varastointi
Hiilihydraatit ovat elimistön merkittävä energianlähde ja ravinnossa ne esiintyvät mono-, di-, oligo- ja polysakkarideina (Szablewski 2011). Hiilihydraatit voidaan jakaa kahteen ryhmään:
glykeemisiin hiilihydraatteihin, jotka imeytyvät ohutsuolesta, ja joita solut voivat käyttää energianlähteenään, sekä imeytymättömiin hiilihydraatteihin (ravintokuitu), joita paksusuolen bakteerit voivat hyödyntää ravintonaan (Englyst & Englyst 2005, EFSA 2010). Ravintokuidun lähteet jaetaan liukoisiin ja liukenemattomiin sen mukaan, sisältävätkö ne viskoosin massan muodostamaa kuitua vai eivät (Mutanen ja Voutilainen 2012). Liukoisuudeltaan erilaisilla kuitutyypeillä on erilaisia vaikutuksia terveyteen.
Pääosa ravinnon hiilihydraateista saadaan kasviperäisestä tärkkelyksestä, joka on glukoosipolymeeri (Szablewski 2011, Mutanen ja Voutilainen 2012). Ohutsuolessa ravinnon imeytyvät hiilihydraatit pilkotaan monosakkarideiksi, glukoosiksi, fruktoosiksi ja galaktoosiksi, jotka imeytyvät systeemiseen verenkiertoon ja kulkeutuvat maksaan porttilaskimoa pitkin (Szablewski 2011). Maksa metaboloi fruktoosista ja galaktoosista glukoosia, jonka se varastoi glykogeeninä tai vapauttaa muiden kudosten käyttöön elimistön tarpeesta riippuen. Systeemisestä verenkierrosta monosakkaridit pääsevät kudoksiin solujen pinnoilla olevien glukoosin kuljetusproteiinien (GLUT) tai sekundaarisen natriumvälitteisen kuljetuksen avulla (SGLT) (Szablewski 2011, Mutanen ja Voutilainen 2012). Kudoksissa glukoosi käytetään energiantuottoon tai varastoidaan glykogeeninä lihaksissa ja maksassa (glykogeneesi) tai triglyserideinä rasvakudoksessa (Ilanne-Parikka ja Rönnemaa 2015). Mikäli glukoosia on saatavilla ylimäärin, siitä voidaan muodostaa rasvaa lihas- ja maksakudoksessa.
Plasman glukoosi on peräisin ravinnosta, glykogeenin hajotuksesta maksassa (glykogenolyysi) tai glukoosin uudismuodostuksesta laktaatista, pyruvaatista, aminohapoista tai glyserolista maksassa tai munuaisissa (glukoneogeneesi) (Aronoff ym. 2004).
2.1.2 Glukoosiaineenvaihdunnan säätelymekanismit
Plasman glukoosipitoisuuden tarkka säätely on tärkeää solujen toiminnan kannalta ja tavallisesti plasman glukoosipitoisuus vaihtelee päivän aikana välillä 4–7 mmol/l (Szablewski 2011, Mutanen ja Voutilainen 2012). Hiilihydraattipitoisten ruokien nauttiminen ja imeytyminen suolistosta, glukoosin hyväksikäyttö perifeerisissä kudoksissa ja sen eritys munuaistubuluksessa sekä glukoosin varastointi ja vapautuminen maksassa vaikuttavat plasman glukoosipitoisuuteen (Szablewski 2011). Mahalaukun tyhjenemisnopeus vaikuttaa siihen, kuinka nopeasti glukoosi imeytyy verenkiertoon ja ketjultaan eri pituiset hiilihydraatit imeytyvät eri nopeuksilla (Aronoff ym. 2004, Mutanen ja Voutilainen 2012). Myös ruoan fyysinen olomuoto ja sen makroravintoainekoostumus vaikuttavat plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuuksiin (Nordic Council of Ministers 2012).
Glukoosiaineenvaihdunta on tarkan hormonaalisen säätelyn alaista (Ilanne-Parikka ja Rönnemaa 2015). Hormoneista muun muassa insuliini, glukagoni, amyliini, glukagonin kaltainen peptidi-1 (GLP-1), glukoosiriippuvainen insulinotrooppinen polypeptidi (GIP), adrenaliini, noradrenaliini, kortisoli, kasvuhormoni, kilpirauhashormonit ja sukupuolihormonit osallistuvat glukoosiaineenvaihdunnan säätelyyn (Aronoff ym. 2004, Haug ym. 2009, Ilanne- Parikka ja Rönnemaa 2015). Normaalissa ravitsemustilassa glukoosiaineenvaihduntaa säätelevät pääasiassa haiman tuottamat hormonit insuliini ja glukagoni (Haug ym. 2009, Ilanne- Parikka ja Rönnemaa 2015). Haiman beetasolut erittävät insuliinin lisäksi amyliiniä, jonka vaikutukset elimistössä ovat insuliinin kaltaiset (Aronoff ym. 2004). Pitkittyneen paaston aikana sekä rasituksessa ja stressitilassa myös muut hormonaaliset säätelyjärjestelmät aktivoituvat (Haug ym. 2009). Paastossa lisämunuaiskuoren erittämä kortisoli ja aivolisäkkeen etulohkon tuottama kasvuhormoni vaikuttavat plasman glukoosipitoisuuteen. Fyysisen rasituksen aikana ja stressitilassa lisämunuaisydin vapauttaa adrenaliinia, jonka vaikutukset glukoosiaineenvaihduntaan ovat glukagonin kaltaiset. Lisäksi sympaattisen hermoston aktivoituminen rasituksessa lisää glukagonin vapautumista ja vähentää insuliinin eritystä, mikä turvaa plasman glukoosipitoisuuden pysymisen vakaana (Haug ym. 2009).
Insuliinia erittyy normaalisti kaiken aikaa (peruseritys), mikä on tärkeää perusaineenvaihdunnan ja maksan toiminnan kannalta (Ilanne-Parikka ja Rönnemaa 2015).
Plasman glukoosipitoisuuden nopea nousu aterian yhteydessä stimuloi insuliinin eritystä, mikä voidaan jakaa ensivaiheen eritykseen (10 min) ja tunnista kahteen kestävään jälkieritykseen.
Plasman glukoosipitoisuuden noustessa haiman beetasolut alkavat nopeasti tuottaa insuliinia,
joka aktivoi glukoosin kuljettajaproteiinin (GLUT4) toimintaa rasva-, sydän- ja lihaskudoksessa ja stimuloi glukoosin soluunottoa (Mutanen ja Voutilainen 2012, Ilanne- Parikka ja Rönnemaa 2015). Aivot ovat normaalisti riippuvaisia glukoosista energianlähteenä ja ottavat tarvitsemansa glukoosin ilman insuliinin myötävaikutusta (Ilanne-Parikka ja Rönnemaa 2015). Maksaan glukoosi siirtyy GLUT2-kuljettajaproteiinin välityksellä ja munuaisiin sekä limakalvosoluihin sekundaarisella Na+ -välitteisellä (SGLT) kuljetuksella (Szablewski 2011, Mutanen ja Voutilainen 2012).
Aterian yhteydessä insuliini estää glykogenolyysiä ja glukoneogeneesia maksassa sekä stimuloi glykogeenin muodostumista (Szablewski 2011, Aronoff ym. 2004) (Kuva 1). Lisäksi insuliini vähentää sen vastavaikuttajahormonin, glukagonin, eritystä haimasta. Näin ollen glukoosin käyttö tehostuu, mikä estää plasman glukoosipitoisuutta nousemasta voimakkaasti. Myös rasvojen varastoituminen tehostuu ja proteiinisynteesi nopeutuu insuliinin vaikutuksesta.
Insuliinia erittyy suhteessa plasman glukoosipitoisuuteen ja eritys lakkaa, jos plasman glukoosipitoisuus pienenee alle 3,3 mmol/l:iin. Glukoosin lisäksi insuliinin eritystä stimuloi eräiden aminohappojen suurentunut plasmapitoisuus, GLP-1- ja GIP-hormonien eli inkretiinihormonien erittyminen suolistosta aterian yhteydessä sekä vagushermon välityksellä tapahtuva parasympaattinen aktivaatio. Aterioiden välillä plasman glukoosipitoisuus on tarkoin säädelty aivojen tasaisen glukoosin saannin turvaamiseksi (Haug ym. 2009). Hiilihydraattien imeydyttyä suolesta ja insuliinin erityksen vähetessä glukagoni stimuloi maksaa tuottamaan glukoosia glykogenolyysillä ja glukoneogeneesillä sekä aktivoi rasvojen pilkkoutumista.
Aterioiden välillä useat elimistön kudokset käyttävät energianlähteenään rasvaa glukoosin sijaan, jolloin glukoosia jää hermosolujen käyttöön. Insuliinin erittymisen nopeus ja sen määrä ovat merkittäviä tekijöitä glukoosiaineenvaihdunnan kannalta ja lyhytaikaiset muutokset insuliinin erittymisessä voivat muuttaa sen aiheuttamia metabolisia vasteita (Weickert ym.
2005).Plasman glukoosipitoisuuden säätelymekanismit on esitetty kuvassa 1.
Paastotilassa, joka alkaa noin 8-12 tunnin kuluttua edellisestä ateriasta, elimistö alkaa hyödyntää glykogeenia energianlähteenään (Aronoff ym. 2004). Glykogeenivarastot riittävät noin vuorokaudeksi, jonka jälkeen glukoosia tuotetaan muista lähteistä, kuten lihasten aminohapoista, glyserolista, laktaatista ja pyruvaatista (Ilanne-Parikka ja Rönnemaa 2015).
Plasman matala insuliinipitoisuus paaston aikana johtaa siihen, että useat kudokset alkavat käyttää rasvahappoja ja niiden pilkkomisesta syntyviä ketoaineita energianlähteenään noin 1–2 vuorokauden kuluessa paaston alkamisesta. Tällöin glukoosia säästyy siitä riippuvaisille kudoksille. Myös aivot voivat adaptoitua käyttämään ketoaineita energianlähteenään, mutta
munuaisydin ja punasolut tarvitsevat paaston aikana edelleen glukoosia (Szablewski 2011, Mutanen ja Voutilainen 2012).
Kuva 1. Plasman glukoosipitoisuuden säätely (muokattu Aldworth ym. 2015).
PLASMAN GLUKOOSIPITOISUUS LIHASKUDOS
energiantuotto ja glykogeenin muodostus
Glukoosi MAKSA
glykogeenin muodostus
HAIMA → glukagoni MAKSA
glykogenolyysi + glukoneogeneesi HAIMA → insuliini
RASVAKUDOS rasvojen varastoituminen
RASVAKUDOS rasvojen pilkkoutuminen
Pitkä ateriaväli, fyysinen rasitus tai paasto Ateriointi
Energiaa soluille
2.1.3 Glukoosiaineenvaihdunnan häiriöt
Diabetes on joukko eriasteisia metabolisia sairauksia, joita luonnehtii plasman kroonisesti koholla oleva glukoosipitoisuus (American diabetes association ADA 2014). Diabetes voidaan jakaa etiologialtaan neljään päätyyppiin: tyypin 1 diabetekseen, tyypin 2 diabetekseen, raskausdiabetekseen ja muista syistä johtuviin diabetestyyppeihin (ADA 2017). Tyypin 1 diabeteksen taustalla on haiman beetasolujen tuhoutuminen autoimmuuniprosessissa, mikä johtaa insuliinin täydelliseen puutokseen ja elinikäiseen insuliinihoitoon (ADA 2014). Tyypin 2 diabetekseen liittyy tarpeeseen nähden riittämätön insuliinin tuotanto ja insuliinin heikentynyt vaikutus kohdekudoksissa eli insuliiniresistenssi (Aldworth ym. 2015).
Insuliiniresistenssi määritellään vähentyneeksi herkkyydeksi tai heikentyneeksi vasteeksi insuliinin metabolisille toiminnoille, kuten insuliinin säätelemälle glukoosipitoisuuden pienenemiselle tai hepaattisen glukoosintuotannon estämiselle (Lee ym. 2008).
Insuliiniresistenssi johtaa maksan glukoosintuotannon vähentymisen estymiseen ja sitä kautta suurentuneeseen plasman glukoosipitoisuuteen ja aterianjälkeiseen hyperglykemiaan (Kashyap ja Defronzo 2007). Lihaksissa insuliiniresistenssi estää glykogeenin normaalia muodostusta ja glukoosin käyttämistä energiantuottoon johtuen siitä, että glukoosin soluunotto on vähentynyt (Ilanne-Parikka ja Rönnemaa 2015). Rasvakudoksessa insuliini ei jarruta rasvahappojen vapautumista, jolloin niiden tarjonta yli tarpeen lisää glukoosi- ja triglyseridituotantoa maksassa. Lihasten glukoosin käyttöä ja glukoosin poistumista verestä lihaksiin heikentää myös rasvahappojen kilpailu lihasten energianlähteenä glukoosin kanssa. Tyypin 2 diabetes johtuu siitä, että haiman insuliinin eritys ei riitä kompensoimaan lisääntynyttä insuliinin tarvetta.
Insuliiniresistenssi on yleishäiriö, joka aiheuttaa glukoosi- ja rasva-aineenvaihdunnan häiriöitä lisäten sydän- ja verisuonisairauksien riskiä. Siihen liittyy vyötärölihavuus, kohonnut verenpaine, rasva-aineenvaihdunnan häiriö sekä matala-asteinen tulehdus. Plasman paastoglukoosi- ja insuliinipitoisuuksista voidaan laskea niin sanottu insuliiniresistenssin homeostaattisen mallin indeksi (the homeostatic model assessment of insulin resistence, HOMA-IR) henkilöiltä, joilla ei ole käytössä insuliinin eritystä lisääviä lääkkeitä tai insuliinihoitoa (ks. kpl 4.3.1) (Ilanne-Parikka ja Rönnemaa 2015). HOMA-IR-arvon avulla saadaan tietoa haiman beetasolujen toiminnasta ja se korreloi hyvin niin sanotun hyperinsulineemisen euglykeemisen clamp -tutkimuksen kanssa, jota pidetään insuliiniherkkyyden mittaamisen kultaisena standardina (Matthews ym. 1985, Lewis ym.
2013).
Tyypin 2 diabeteksen taustalla on sekä geneettinen alttius että sairauden puhkeamiselle altistavia ympäristötekijöitä (Tuomilehto ym. 2001). Ylipaino ja erityisesti keskivartalolihavuus, vähäinen fyysinen aktiivisuus, huonolaatuinen ruokavalio - sisältäen runsaasti tyydyttynyttä rasvaa ja sokeria, sekä ikääntyminen ovat tyypin 2 diabeteksen merkittävimmät riskitekijät (ADA 2014, Aldworth ym. 2015). Tietyt etniset ryhmät, raskausdiabeteksen sairastaneet ja henkilöt, joilla on sukurasite tai muita sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijöitä, kuten dyslipidemia tai korkea verenpaine, ovat muita alttiimpia taudin puhkeamiselle.
Usein tyypin 2 diabetesta edeltää glukoosiaineenvaihdunnan häiriö, kohonnut paastoglukoosi (impaired fasting glucose, IFG) tai heikentynyt glukoosinsieto (impaired glucose tolerance, IGT) (ADA 2014, Aldworth ym. 2015). Toisin kuin tyypin 1 diabeteksessa, tyypin 2 diabeteksessa plasman glukoosipitoisuus suurenee hitaasti ja tauti voi olla pitkään oireeton, joten usein se tulee ilmi sattumalta. Kroonisesti koholla oleva plasman glukoosipitoisuus voi aiheuttaa sekä välittömästi että pitkällä aikavälillä ilmeneviä komplikaatioita. Osalle tyypin 2 diabeetikoista hyvän hoitotasapainon saavuttamiseen riittää painon pudotus, fyysisen aktiivisuuden lisääminen, terveyttä edistävä ruokavalio sekä mahdollisesti tablettimuotoinen diabeteslääkitys, kun taas joillekin insuliinihoito on välttämätön (Aldworth ym. 2015, ADA 2017).
Sekä Suomessa että kansainvälisesti diabeteksen diagnostiikassa käytetään plasman paastoglukoosipitoisuuden (fP-Gluk) määrittämistä laskimoverinäytteestä ja diabeteksen raja- arvona pidetään glukoosipitoisuutta 7,0 mmol/l (Aldworth ym. 2015, Diabetes: Käypä hoito - suositus 2018). Diagnoosi voidaan tehdä myös mittaamalla pitkäaikaista glukoositasapainoa kuvaava glykoitunut hemoglobiini (HbA1c), jonka osalta diabeteksen raja-arvona pidetään pitoisuutta 48 mmol/mol. Maailman terveysjärjestön (World Health Organization, WHO) ja ADA:n mukaan diagnoosi voi perustua myös suurentuneeseen plasman glukoosipitoisuuteen kahden tunnin kohdalla oraalisessa glukoosirasituskokeessa (Aldworth ym. 2015). Suomalaisen diabeteksen Käypä hoito -suosituksen mukaan henkilöillä, joilla on selvät diabetekseen viittaavat oireet, diagnoosi voi perustua myös milloin tahansa tehtyyn plasman glukoosipitoisuuden määritykseen, jonka tulos ylittää 11,0 mmol/l. WHO:n glukoosiaineenvaihdunnan diagnostisten kriteerien mukaan heikentynyt glukoosinsieto (IGT) voidaan todeta, jos sekä plasman paastoglukoosipitoisuus että glukoosipitoisuus kahden tunnin kohdalla OGTT:ssa ovat viitearvoa suurempia (Aldworth 2015). Sen sijaan ADA:n mukaan heikentyneen glukoosinsiedon diagnostiseksi kriteeriksi riittää kohonnut plasman glukoosiarvo
(7,8–11,0) kahden tunnin kohdalla OGTT:ssa. Kohonneen paastoglukoosin (IFG) viitearvo on WHO:n kriteerien mukaan 6,1–6,9 mmol/l ja ADA:n kriteerien mukaan 5,6–6,9 mmol/l.
Kohonnut paastoglukoosi voidaan todeta, jos plasman glukoosipitoisuus paastotilassa on suurentunut, mutta on kahden tunnin kohdalla viitearvoissa. Glukoosiaineenvaihdunnan häiriöiden diagnostiset kriteerit on esitetty taulukossa 1.
Taulukko 1. Glukoosiaineenvaihdunnan häiriöiden luokittelu laskimoverestä otetun plasmanäytteen glukoosipitoisuuden perusteella (muokattu Aldworth 2015 ja Diabetes: Käypä hoito -suositus 2018).
Mitattava suure Normaali IGT IFG Diabetes
Plasman
glukoosipitoisuus paastotilassa (mmol/l)
≤ 6,0 (WHO)
≤ 5,5 (ADA)
< 7 (WHO)
6,1–6,9 (WHO) 5,6–6,9 (ADA)
7,0
Glukoosirasituskokeen kahden tunnin arvo (mmol/l)
< 7,8 7,8–11,0 (ADA) 7,8–11,1 (WHO)
< 7,8 (WHO)
> 11,0 (ADA)
> 11,1 (WHO) Satunnainen plasman
glukoosiarvo oireisella potilaalla (mmol/l)
> 11,0
HbA1c -pitoisuus, mmol/mol, (%)
< 39 (5,7)
39–47 (5,7–6,4)
39–47 (5,7–6,4)
48 ( 6,5)
IFG = Kohonnut paastoglukoosi (impaired fasting glucose); IGT = Heikentynyt glukoosinsieto (impaired glucose tolerance); WHO = Maailman terveysjärjestö (World Health Organization); ADA = Amerikan diabetesliitto (American diabetes association); HbA1c = Glykoitunut hemoglobiini
2.1.4 Glukoosiaineenvaihdunnanhäiriöiden ja tyypin 2 diabeteksen ehkäisy
Tyypin 2 diabeteksen ehkäisy on tärkeää, koska se ja muut glukoosiaineenvaihdunnan häiriöt yleistyvät jatkuvasti ja ovat merkittävä kansanterveydellinen ja kansantaloudellinen rasite (Aldworth ym. 2015, ADA 2017). Merkittävissä interventiotutkimuksissa elämäntapamuutosten, kuten fyysisen aktiivisuuden lisäämisen, 5–10 % painonpudotuksen sekä ruokavaliomuutosten, kuten kuidun saannin lisäämisen ja kovan rasvan saannin vähentämisen, on osoitettu olevan tehokkaita tyypin 2 diabeteksen ehkäisyssä henkilöillä, joilla on jo diagnosoitu glukoosiaineenvaihdunnan häiriö (Tuomilehto ym. 2001, Knowler ym. 2002, Merlotti ym. 2014). Tähän riskiryhmään kuuluvilla onnistuneiden elämäntapamuutosten tekeminen voi jopa puolittaa riskin sairastua tyypin 2 diabetekseen. Suomalaisessa uraauurtavassa DPS–tutkimuksessa tutkittavia seurattiin yli 13 vuoden ajan ja havaittiin, että
elämäntapamuutoksissa onnistuneilla suojavaikutus säilyi vuosia intervention jälkeen (Lindström ym. 2013).
2.2 Ruokailutottumukset ja ruokavalion laatu
Perinteisesti ravitsemustutkimuksessa on keskitytty tarkastelemaan yksittäisten ruoka- tai ravintoaineiden saannin yhteyttä yksilöiden terveydentilaan ja kroonisten sairauksien riskitekijöihin (Bere ja Brug 2009, Kourlaba ja Panagiotakos 2009). Ravintoaineisiin perustuvan tutkimuksen myötä on pystytty tunnistamaan ihmisille välttämättömät ravintoaineet ja luomaan ravintoainekohtaiset suositukset sekä kehittämään erilaisia ravintolisiä ja täydennettyjä elintarvikkeita. Yksilöiden ruokavaliot koostuvat useista eri ruoka-aineista, jotka sisältävät lukuisia ravintoaineita ja muita yhdisteitä. Tiedetään, että ravintoaineet voivat reagoida keskenään, jolloin esimerkiksi niiden hyödynnettävyys voi heikentyä tai parantua.
Lisäksi ravitsemukselliset ongelmat liittyvät nykyään tavallisemmin ruoan ylikulutukseen kuin ravintoaineiden puutoksiin. Tämän johdosta viime vuosikymmeninä on siirrytty enenevissä määrin tutkimaan ruokailutottumuksia, koska ne tarjoavat syvällisempää tietoa kokonaisruokavalion ja terveyden välisistä yhteyksistä (Kuva 2).
Kuva 2. Ruokavalion ja terveyden väliset yhteydet (muokattu Hoffmann 2003).
Ruokailutottumuksilla tarkoitetaan niiden ruoka-aineiden ja juomien kulutusta, joista yksilön ravinnonsaanti koostuu ajan kuluessa (U.S. Department of Agriculture USDA 2015).
Yhdistyneiden kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestö (Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) loi pohjan nykyään yleisesti käytetyille ruokasuosituksille, joissa on otettu kantaa eri ruoka-aineryhmien suositeltaviin käyttömääriin (Nordic Council of Ministers 2012). Ruokasuositukset täydentävät ravintoainekohtaisia suosituksia, auttavat hahmottamaan ruokavalion kokonaisuutta ja helpottavat suositusten toteuttamista käytännön tasolla huomioiden myös eri maiden ruokakulttuurin (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014).
Tutkimustieto ruokailutottumusten yhteydestä kroonisten sairauksien riskitekijöihin tukee näkemystä siitä, että ruokavalio on enemmän kuin osiensa summa eli eri ravintoaineiden välillä on synergiaa (Jacobs ja Tapsell 2007). Lisäksi yhteyksiä ruokavaliotekijöiden ja sairauksien riskitekijöiden välillä on helpompi tutkia ja havaita tarkastelemalla ruokailutottumuksia yksittäisten ruoka- tai ravintoaineiden sijaan. Eniten tutkimustietoa on Välimeren ruokailutottumuksista, jotka on yhdistetty kirjallisuudessa muun muassa parempaan terveydentilaan, pienempään kokonaiskuolleisuuteen sekä pienempään sydän- ja verisuonisairauksien sekä syövän riskiin (Estruch ym. 2006, Bere ja Brug 2009, Sofi ym. 2010).
Välimeren ruokavaliolle on tyypillistä runsas kasviperäisten ruoka-aineiden, kuten kasvisten, hedelmien, pähkinöiden, palkokasvien ja täysjyväviljojen käyttö (Willett ym. 1995). Rasvan osuus kokonaisenergiansaannista on noin 30–40 E%. Pääasiallinen rasvan lähde Välimeren ruokavaliossa on paljon kertatyydyttymättömiä rasvahappoja sisältävä oliiviöljy, joten pehmeän rasvan osuus ruokavaliossa on suuri. Maitotuotteiden käyttö on varsin vähäistä ja painottuu lähinnä juuston ja jogurtin käyttöön. Kalan ja siipikarjan kulutus vaihtelee vähäisestä kohtuulliseen määrään ja punaisen lihan sekä prosessoitujen lihatuotteiden käyttömäärät ovat pieniä. Lisäksi viinin nauttiminen kohtuullisina määrinä ja useimmiten ruokajuomana on tyypillistä Välimeren maiden ruokakulttuurille.
Positiivisten terveysvaikutustensa vuoksi Välimeren ruokavalio on ollut yleisesti suositeltava ruokavalio länsimaissa, mutta sen noudattamisen on huomattu olevan haasteellista muualla kuin Välimeren alueella asuvilla (Olsen ym. 2011). Tästä syystä on pyritty luomaan eri kulttuurialueille sopivia vaihtoehtoisia terveyttä edistäviä ruokavaliomalleja (Bere ja Brug 2009). Niin sanotun pohjoismaisen ruokavalion on todettu olevan terveysvaikutuksiltaan Välimeren ruokavalion kaltainen (Uusitupa ym. 2013). Välimeren ruokavalion tavoin myös
pohjoismainen ruokavalio perustuu kasvisten ja hedelmien käyttöön (Mithril ym. 2013).
Pohjoismaisessa ruokavaliossa myös marjat ovat keskeisiä. Maitotuotteiden käyttö on runsasta, lihan ja kalan kulutus kohtuullista tai melko runsasta samoin kuin perunan ja viljatuotteiden käyttö (Nordic Council of Ministers 2012). Oliiviöljyn sijaan pehmeän rasvan lähteenä pohjoismaisessa ruokavaliossa ovat rypsi- ja rapsiöljy, joiden rasvahappokoostumus on oliiviöljyä optimaalisempi (Bere ja Brug 2009). Eri pohjoismaiden ruokakulttuurit muistuttavat paljon toisiaan, mutta sisältävät myös jonkin verran alueellisia ja maakohtaisia eroja ja tästä syystä pohjoismaisten ravitsemussuositusten pohjalta on luotu myös kullekin maalle omat ruokasuosituksensa (Nordic Council of Ministers 2012).
Välimeren ja pohjoismaisen ruokavalion vastakohta on niin kutsuttu länsimainen ruokavalio, joka on yleistymässä kaikkialla maailmassa (Popkin 2006, Wirfält 2013). Se perustuu pitkälle jalostettujen ruokien, vähäkuituisten viljojen, prosessoitujen lihavalmisteiden, leivonnaisten ja makeisten sekä sokerilla makeutettujen juomien runsaaseen kulutukseen. Länsimainen ruokavalio on runsasrasvainen sisältäen pääosin tyydyttynyttä, eläinperäistä rasvaa. Lisäksi ruokavalio sisältää paljon suolaa ja sokeria, mutta vain vähän kuitua, vitamiineja, kivennäisaineita ja muita terveydelle edullisia yhdisteitä. Useissa tutkimuksissa länsimainen ruokavalio on yhdistetty lisääntyneeseen sydän- ja verisuonisairauksien sekä paksusuolensyövän riskiin. Lisäksi runsas punaisen ja prosessoidun lihan sekä vähäkuituisten viljojen käyttö on myös yhdistetty heikentyneeseen insuliiniherkkyyteen. (Kim ym. 2017) Ruokavalion laatu on käsite, joka kattaa sekä ruokavaliosta saatavien ravintoaineiden että käytössä olevien ruoka-aineryhmien monipuolisuuden vaikutuksia yksilön terveydentilaan (Wirt ja Collins 2009, Leppälä ym. 2010). Yhteenvetona voidaan todeta, että ruokavalio, joka perustuu kasvikunnan tuotteiden runsaaseen käyttöön ja sisältää myös vähärasvaisia maitotuotteita, kasviöljyjä ja kalaa, mutta vain vähän punaista lihaa, prosessoituja lihatuotteita ja runsassokerisia tuotteita, on terveyttä edistävä ja yhteydessä pienempään kroonisten sairauksien riskiin (Wirfält 2013). Sekä Välimeren ruokavalio että pohjoismainen ruokavalio ovat ravitsemuksellisesti korkealaatuisia ruokavalioita, joita voidaan suositella sekä terveyden ylläpidon että sairauksien ehkäisemisen kannalta. Ruokavalion laadun parantaminen yhdistettynä liikunnan lisäämiseen on osoittautunut jopa lääkehoitoa tehokkaammaksi tyypin 2 diabeteksen ehkäisyssä korkean riskin henkilöillä (Knowler ym. 2002).
2.2.1 Suomalaisten ravitsemussuositusten mukainen ruokavalio
Suomalaiset ravitsemussuositukset on laadittu pohjoismaisten ravitsemussuositusten pohjalta suomalainen ruokakulttuuri huomioiden (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014). Ne on suunnattu terveelle väestölle, mutta ne sopivat myös tyypin 2 diabetesta sairastaville ja henkilöille, joilla on sepelvaltimotauti. Ravitsemussuosituksia voidaan hyödyntää muun muassa väestön ravitsemustilan seurannassa, ateriapalveluiden suunnittelussa ja toteutuksessa, terveysviestinnässä sekä poliittisessa ohjauksessa esimerkiksi elintarvikkeita koskevan lainsäädännön suunnittelussa. Suomalaisissa ravitsemussuosituksissa otetaan kantaa sekä ruoka-aineryhmien suositeltaviin käyttömääriin että ravintoaineiden suositeltavaan saantiin ja painotetaan säännöllisen ateriarytmin merkitystä. Lisäksi suosituksissa on tuotu esille fyysisen aktiivisuuden merkitys kokonaisterveyden kannalta. Uutena osa-alueena suosituksissa on kestävän kehityksen mukaiset ruokavalinnat. Kasvissyöjille on annettu omat suositukset ruoka- aineryhmien käyttöä koskien (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014).
Ruoka-aineryhmistä kasviksia, hedelmiä ja marjoja sekä sieniä suositellaan syötävän vähintään puoli kiloa eli viidestä kuuteen annosta päivässä ja osa kypsentämättöminä (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014). Miehille viljavalmisteiden suositeltava käyttömäärä on yhdeksän annosta ja naisille kuusi annosta päivässä, joista pääosan tulisi olla täysjyväviljaa sisältäviä valmisteita. Viljavalmisteet tulisi valita runsaskuituisina ja vähäsuolaisina.
Maitovalmisteet suositellaan valitsemaan rasvattomina tai vähärasvaisina ja päivittäisen kalsiumin tarpeen kattaa noin 5–6 dl nestemäisiä maitovalmisteita ja 2–3 viipaletta juustoa päivässä. Nestemäiset maitotuotteet voi korvata kasviperäisillä täydennetyillä elintarvikkeilla kuten soija-, kaura- ja riisipohjaisilla tuotteilla. Kalaa suositellaan syötävän kahdesta kolmeen kertaa viikossa eri kalalajeja vaihdellen. Punaisen lihan ja prosessoitujen lihavalmisteiden käyttömäärä tulisi rajoittaa 500 grammaan ja kananmunia voi käyttää 2–3 kpl viikossa.
Runsaasti proteiinia sisältävät palkokasvit ovat hyvä vaihtoehto eläinperäisen proteiinilisukkeen tilalle tai lisäksi ja niiden käyttösuositus on 1 dl/vrk. Sekä leipärasvana että ruoanlaitossa tulisi välttää paljon tyydyttynyttä rasvaa sisältäviä vaihtoehtoja ja suosia kasviöljyjä, kasviöljypohjaisia margariineja, joiden rasvapitoisuus on vähintään 60 % sekä pullomargariineja. Maustamattomia pähkinöitä, manteleita ja siemeniä suositellaan käytettävän kourallinen eli noin 30 g päivässä. Nestettä tulisi nauttia päivittäin 1–1,5 litraa ja suosia vettä janojuomana sekä välttää sokeroitujen juomien säännöllistä käyttöä. Alkoholijuomien päivittäisen käytön yläraja naisille on yksi annos ja miehille kaksi annosta.
Ravitsemussuositukset tämän tutkimuksen kohderyhmää koskien on esitetty taulukossa 7 (osio 5.1) (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014).
2.2.2 Ruokavalion laadun arviointi
Ruokavalion laatua voidaan arvioida esimerkiksi pisteyttämällä ruokavalinnat sen mukaan, kuinka hyvin ne vastaavat ravitsemussuosituksia (Waijers ym. 2007, Wirt ja Collins 2009). Tätä tarkoitusta varten on kehitetty erilaisia ruokavalion laatuindeksejä, jotka huomioivat sekä ruokavalion laadun että sen monipuolisuuden. Tunnetuimpia ja eniten käytettyjä ruokavalion laatuindeksejä ovat terveellisen syömisen indeksi (the Healthy Eating Index, HEI), ruokavalion laatuindeksi (Diet Quality Index, DQI), terveellisen ruokavalion ilmaisin (the Healthy Diet Indicator, HDI) ja Välimeren ruokavalion laatumittari (Mediterranean Diet Scale, MDS) (Kourlaba ja Panagiotakos 2009). HEI ja DQI perustuvat Yhdysvaltojen ravitsemussuosituksiin ja HDI WHO:n antamiin suosituksiin (Patterson ym. 1994, Kennedy ym. 1995, Huijbregts ym.
1997). Edellä mainitut ruokavalion laatuindeksit sisältävät sekä ravintoaineita että ruoka- aineryhmiä (Waijers ym. 2007). MDS koostuu sen sijaan pääasiassa ruoka-aineryhmistä arvioiden myös alkoholin ja rasvahappojen suhdetta (Trichopoulou ym. 1995). Suomalaisten ravitsemussuositusten pohjalta on luotu Ruokavalion laatuindeksi (Index of Diet Quality, IDQ) (Leppälä ym. 2010) ja pohjoismaisten ravitsemussuositusten pohjalta Itämeren ruokavalion laatuindeksi (The Baltic Sea Diet Score, BSDS) (Kanerva ym. 2018). Erilaisia ruokavalion laatuindeksejä hyödynnettäessä tulee huomioida niiden sovellettavuus erityyppisissä väestöissä, joiden ruokailutottumukset voivat erota merkittävästi toisistaan (Nordic Council of Ministers 2012).
2.3 Ravitsemuksen vaikutus glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan
2.3.1 Hiilihydraatit – ravintokuitu ja sakkaroosi
Useissa tutkimuksissa on päädytty siihen, että hiilihydraattien määrän sijaan niiden laatu on terveyden kannalta merkittävämpi tekijä (Laville ja Nazare 2009). Suuressa EPIC-NL kohorttitutkimuksessa hiilihydraattien saanti yhdistettiin lisääntyneeseen tyypin 2 diabeteksen riskiin, mutta tarkemmissa analyyseissä yksittäisistä hiilihydraattien lähteistä vain tärkkelys oli positiivisesti yhteydessä tyypin 2 diabeteksen riskiin (Sluijs ym. 2010). Samassa tutkimuksessa
ravintokuidun saannin havaittiin olevan käänteisesti yhteydessä tyypin 2 diabeteksen riskiin.
Inter99-tutkimuksessa hiilihydraattien kokonaissaanti sekä glukoosin, fruktoosin ja ravintokuidun saanti olivat käänteisesti yhteydessä insuliiniresistenssiin HOMA-IR-indeksillä mitattuna (Lau ym. 2005).
Ravintokuidun osalta on enemmän tutkimusnäyttöä viljakuidun tyypin 2 diabetekselta suojaavasta vaikutuksesta verrattuna kasvisten, hedelmien ja marjojen sisältämään kuituun.
Eräässä prospektiivisessa kohorttitutkimuksessa (Schulze ym. 2007) havaittiin viljakuidun saannin olevan käänteisesti yhteydessä tyypin 2 diabeteksen riskiin (RR = 0,72 alimman (15,1 g) ja ylimmän (29 g) saantiviidenneksen välillä). Schulzen ja kumppaneiden (2007) tekemässä meta-analyysissä, joka käsitti yli 300 000 tutkittavaa, havaittiin samankaltaisia yhteyksiä.
Hedelmien ja kasvisten sisältämän kuidun ei havaittu olevan yhteydessä pienentyneeseen tyypin 2 diabeteksen riskiin, mutta runsas viljakuidun saanti oli käänteisesti yhteydessä sairastumisriskiin (RR = 0,67). Tarkemmissa analyyseissä suurempi täysjyväviljaleivän käyttö (80,2 g vs. 4,4 g) yhdistettiin käänteisesti tyypin 2 diabeteksen riskiin. Yhteys säilyi merkitsevänä myös jatkoanalyyseissä, joissa huomioitiin sekoittavina tekijöinä muun muassa ikä, sukupuoli, ruokavalion rasvan laatu sekä hiilihydraattien ja magnesiumin saanti.
Ravintokuidun saannin ja erityisesti täysjyväviljakuidun saannin edullinen yhteys tyypin 2 diabeteksen riskiin voi välittyä useiden eri mekanismien kautta. Useissa tutkimuksissa ravintokuidun saannin on havaittu olevan suorassa yhteydessä insuliiniherkkyyteen sekä insuliinin ensivaiheen eritykseen ja käänteisesti yhteydessä insuliiniresistenssiin (Taulukko 2) (Weickert ym. 2005, Liese ym. 2005, Keogh ym. 2007, Giacco ym. 2014, Heikkilä ym. 2014).
Toisaalta joissakin tutkimuksissa ravintokuidun ja täysjyväviljojen saanti ei ole vaikuttanut merkitsevästi glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan (Brownlee ym. 2010, Giacco ym. 2013).
Eräässä poikkileikkaustutkimuksessa (Liese ym. 2005) ravintokuidun saannin havaittiin olevan suorassa yhteydessä insuliiniherkkyyteen ja insuliinin ensivaiheen eritykseen huomioiden insuliiniresistenssin (disposition index, DI) sekä käänteisesti yhteydessä plasman paastoinsuliinipitoisuuteen siten, että 10 g suurempi kuidun saanti oli yhteydessä 0,08 pmol/ml pienempään paastoinsuliinipitoisuuteen. Huomioitaessa painoindeksi sekoittavana tekijänä yhteys insuliiniherkkyyteen säilyi muuttumattomana, mutta yhteys paastoinsuliinipitoisuuteen muuttui. Tutkimuksessa arveltiin kuidun saannin vaikuttavan edullisesti haiman toimintakykyyn. Heikkilän ja kumppaneiden (2014) havainnot ravintokuidun ja täysjyväviljaleivän saannin suorasta yhteydestä insuliiniherkkyyteen tukevat tätä tulosta.
Heidän tutkimuksessaan fyysinen aktiivisuus ja vyötärönympärys eivät selittäneet yhteyttä.
Lisäksi naisilla kuidun ja täysjyväviljojen saanti olivat suorassa yhteydessä ensivaiheen insuliinin eritykseen ja käänteisesti yhteydessä insuliiniresistenssiin HOMA-IR-indeksillä mitattuna. Tutkimuksessa päädyttiin siihen, että runsas kuidun saanti yhdistettynä hyvään kuntoon ja pienempään tyydyttyneen rasvan saantiin on edullisessa yhteydessä normaaliin glukoosi- ja insuliinimetaboliaan.
Nettleton ym. (2010) tutkivat, kuinka geneettiset tekijät vaikuttavat täysjyväviljojen käytön aiheuttamiin glukoosi- ja insuliinivasteisiin. 14 kohorttitutkimusta käsittäneessä meta- analyysissä lisääntynyt täysjyväviljatuotteiden käyttö yhdistettiin pienempiin paastoglukoosi - ja insuliinipitoisuuksiin siten, että jokainen ylimääräinen täysjyvävilja-annos oli yhteydessä 0,009 mmol/l pienempään glukoosipitoisuuteen ja 0,011 pmol/l pienempään insuliinipitoisuuteen. Analyyseissä huomioitiin muun muassa painoindeksi ja muiden ravintoaineiden saanti sekoittavina tekijöinä.
Weickertin ym. (2005) tutkimuksessa tutkittaville tarjottiin samankokoiset annokset 2,9 g kuitua sisältävää kontrollileipää, 13,4 g kuitua sisältävää täysjyvävehnäleipää ja 13,5 g kuitua sisältävää kauraleipää sekä osatutkimuksessa myös resistenttiä tärkkelystä sisältävää leipää.
Tutkimuksen päälöydös oli välittömästi kiihtynyt insuliinivaste liukenemattoman kuidun nauttimisen jälkeen, mikä oli yhteydessä aikaistuneeseen aktiivisen GIP:n vasteeseen. Sen sijaan GLP-1:n määrä pysyi muuttumattomana. Osittaiskorrelaatioanalyysissä havaittiin GIP:n olevan itsenäisesti yhteydessä aterianjälkeiseen insuliinivasteeseen. Tässä tutkimuksessa insuliinin jälkieritys pieneni runsaasti kuitua sisältävien koeaterioiden nauttimisen seurauksena.
Toisin sanoen runsaasti kuitua sisältävien aterioiden nauttimisen jälkeen tutkittavat tarvitsivat huomattavasti vähemmän insuliinia saman hiilihydraattimäärän käsittelyyn verrattuna vain vähän kuitua sisältäneen kontrolliaterian jälkeiseen tilanteeseen. Tutkimuksen perusteella liukenemattoman kuidun suositusten mukainen käyttömäärä vaikuttaa kiihdyttävän ensivaiheen insuliinin eritystä.
Eräässä satunnaistetussa ja sokkoutetussa vaihtovuorotutkimuksessa (Keogh ym. 2007) tutkittavat jaettiin kahteen ryhmään ja heille tarjottiin joko runsaasti liukenevaa kuitua sisältävällä ohrajauholla täydennetty aamupala ja lounas, joista tutkittavat saivat yli 22 g kuitua, tai vastaavat ateriat vehnäjauhoilla täydennettynä, joissa oli kuitua yhteensä noin 10 g. Muu ruoankäyttö selvitettiin ruokapäiväkirjan avulla. Aterioiden nauttimisen jälkeen tutkittaville tehtiin useita mittauksia, joissa havaittiin aterianjälkeisten glukoosi- ja insuliinivasteiden
pienenemistä tutkittavilla, jotka olivat syöneet ohrajauhoilla täydennetyn lounaan. Toisaalta ohrajauhoilla täydennetyt ateriat olivat kokonaishiilihydraattimääriltään pienemmät vehnäjauhoilla täydennettyihin verrattuna. Toisen ryhmän huomattavasti pienentyneen insuliinipitoisuuden vuoksi tutkijat kuitenkin päätyivät siihen, että ohralla täydennetyistä aterioista vapautui hitaammin glukoosia, mikä vaikutti insuliinin eritystä hidastavasti.
Brownleen ym. (2010) tutkimuksessa tutkittavat satunnaistettiin kontrolliryhmään sekä kahteen interventioryhmään, joista toisessa täysjyväviljojen käyttömäärä oli 60 g/vrk koko intervention ajan ja toisessa 60 g/vrk ensimmäisten kahdeksan viikon ajan, jonka jälkeen 120 g/vrk intervention loppuun saakka. Tutkittaville tehtiin antropometrisiä mittauksia ja laboratoriotutkimuksia, sisältäen myös glukoosi- ja insuliinimuuttujien mittaukset, tutkimuksen alkaessa, sen puolessa välissä ja lopussa. Tutkimuksessa ei havaittu merkitseviä muutoksia glukoosi- ja insuliiniaineenvaihdunnassa, vaikka täysjyväviljojen saanti suureni huomattavasti interventioryhmällä, ja komplianssi molempiin ruokavalioihin oli hyvä.
Suomalaisilla ja italialaisilla tehdyssä kontrolloidussa, paralleelissa, interventiotutkimuksessa (Giacco ym. 2013) ei myöskään havaittu eroja insuliiniherkkyydessä täysjyväviljoja tai vähäkuituisia viljoja kuluttaneiden tutkittavien välillä 12 viikon tutkimusjakson päättyessä.
Tutkittavien komplianssia ruokavalioihin tutkittiin ruokapäiväkirjojen avulla ja heitä pyydettiin säilyttämään ruokavalionsa tavanomaisena hiilihydraattien lähteitä lukuun ottamatta.
Tutkittaville tehtiin laskimonsisäinen glukoosirasituskoe (frequently sampled intravenuous glucose tolerance test, FSIGT) ennen intervention alkua ja sen päätyttyä. Lisäksi heille tehtiin muita tutkimuksia intervention aikana ja havaittiin täysjyväviljan käytön biomarkkerin plasmapitoisuuden suurentuneen interventioryhmällä ja pienentyneen kontrolliryhmällä.
Ryhmät eivät eronneet toisistaan insuliinimuuttujien suhteen tutkimuksen lähtötilanteessa.
Kyseisessä tutkimuksessa molemmat ryhmät saivat viljatuotteista 60–80 % päivittäisestä hiilihydraattien tarpeestaan, mutta viljakuidun saanti oli pienempää kuin aiemmissa vastaavissa tutkimuksissa (24,3 g/vrk interventioryhmällä ja 0,9 g/vrk kontrolliryhmällä).
Edellä mainitusta tutkimuksesta pelkästään italialaisilla tutkittavilla tehdyssä osatutkimuksessa (Giacco ym. 2014) sen sijaan havaittiin aterianjälkeisen insuliinipitoisuuden merkittävä pieneneminen (- 29 %) interventioryhmällä verrattuna interventiota edeltävään pitoisuuteen sekä kontrolliryhmään, eikä tulos selittynyt vapaiden rasvahappojen tai GLP-1-tasojen muutoksilla. 12 viikkoa kestäneen tutkimusjakson aikana kuidun saanti oli kontrolliryhmällä noin 22 g/vrk, josta 12 g oli viljakuitua, ja interventioryhmällä keskimäärin 40 g/vrk, josta
viljakuidun osuus oli noin 29 g. Sen sijaan kummallakaan ryhmällä ei havaittu muutoksia muissa glukoosi- ja insuliiniaineenvaihdunnan muuttujissa, kuten plasman glukoosipitoisuudessa tai insuliiniresistenssin määrässä HOMA-IR-indeksillä mitattuna.
Juntusen ja kumppaneiden (2003) vaihtovuorotutkimuksessa kuitupitoisuudeltaan erilaisten ruisleipien käyttöön liittyi suurempi insuliinivaste vehnäleipien käyttöön verrattuna.
Ruisleipäjakson aikana keskimääräinen kuidun saanti oli 45,5 g ja vehnäleipäjakson aikana 14,4 g. Ruokavalioiden kuitupitoisuuksien muutoksilla ei kuitenkaan havaittu vaikutusta plasman paastoglukoosi ja -insuliinipitoisuuksiin tai insuliiniherkkyyteen.
Tutkimustiedon perusteella ravintokuidun saannin lisääminen erityisesti täysjyväviljojen muodossa vaikuttaa edullisesti glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan. Ravintokuidun edullisten vaikutusten on arveltu välittyvän useiden eri mekanismien kautta; se muun muassa lisää kylläisyyden tunnetta, hidastaa ravintoaineiden imeytymistä ja vaikuttaa edullisesti suoliston bakteeristoon (Weickert ja Pfeiffer 2008). Erityyppisillä ravintokuiduilla on erilaisia vaikutuksia eikä kaikkia mekanismeja vielä tunneta. Liukenemattoman kuidun on arveltu vaikuttavan glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan erityisesti lisääntyneen insuliiniherkkyyden kautta, minkä taustalla ovat mahdollisesti muutokset suoliston bakteeristossa sekä vielä osin tuntemattomat hormonaaliset vaikutukset.
Taulukko 2. Tutkimuskooste ravintokuidun, erityisesti täysjyväviljakuidun, saannin yhteydestä glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan.
Viite Tutkimusasetelma (kesto) Tutkittavat (n) Tutkimuksen tavoite Päätulokset
Brownlee ym. 2010 Satunnaistettu, kontrolloitu interventiotutkimus (16 vko)
18–65-vuotiaita naisia ja miehiä (n = 316)
Tutkia kuinka vähäkuituisten viljojen korvaaminen täysjyväviljatuotteilla vaikuttaa SVT-riskin biomarkkereihin
Täysjyväviljojen käytön lisääminen ei vaikuttanut merkitsevästi
insuliiniherkkyyteen
Giacco ym. 2013 Kontrolloitu, paralleeli interventiotutkimus (12 vko)
40–65-vuotiaita naisia ja miehiä, joilla MBO ja osalla IGT (27 %) ja/tai IFG (55 %) (n = 146)
Tutkia kuinka
täysjyväviljatuotteiden pidempiaikainen käyttö vaikuttaa glukoosi- ja insuliinivasteisiin henkilöillä, joilla on MBO, verrattuna vähäkuituisten viljojen käyttöön
Täysjyväviljojen käytöllä ei ollut vaikutusta perifeeriseen insuliiniherkkyyteen vähäkuituisten viljojen käyttöön verrattuna
Giacco ym. 2014 Kontrolloitu, paralleeli interventiotutkimus (12 vko)
40–65-vuotiaita naisia ja miehiä, joilla MBO (n = 61)
Tutkia kuinka
täysjyväviljatuotteiden pidempiaikainen käyttö vaikuttaa glukoosi- ja insuliinivasteisiin henkilöillä, joilla on MBO, verrattuna vähäkuituisten viljojen käyttöön
Täysjyväviljojen käyttö pienensi aterianjälkeisiä insuliinivasteita verrattuna vähäkuituisten viljojen käyttöön
Heikkilä ym. 2014 Epidemiologinen poikkileikkaustutkimus
58–78-vuotiaita naisia ja miehiä (n = 1114)
Tutkia ravintokuidun ja tyydyttyneen rasvan saannin sekä fyysisen aktiivisuuden ja kehonkoostumuksen yhteyttä insuliinivasteisiin
Ravintokuidun ja täysjyväviljaleivän saanti olivat suorassa yhteydessä insuliiniherkkyyteen
(jatkuu)
Taulukko 2, jatkuu
Viite Tutkimusasetelma (kesto) Tutkittavat (n) Tutkimuksen tavoite Päätulokset
Juntunen ym. 2003 Satunnaistettu vaihtovuorotutkimus (8 + 8 vko)
Terveitä yli 60-vuotiaita naisia (n = 19)
Tutkia ruisleipien käytön vaikutusta aterian jälkeisiin glukoosi- ja insuliinivasteisiin verrattuna vehnäleipään
Ruisleivän käyttöön liittyi akuutin insuliinivasteen suurenemista vehnäleivän käyttöön verrattuna Keogh ym. 2007 Satunnaistettu, sokkoutettu
vaihtovuorotutkimus
Terveitä naisia (n = 14) Tutkia ohrajauhoilla ja vehnäjauhoilla täydennettyjen aterioiden vaikutusta
termogeneesiin,
ravinnonottoon ja metabolisiin markkereihin
Vehnäjauhoilla täydennettyjen aterioiden glykeemisen vasteen AUC oli 22 % suurempi ja insuliinivasteen AUC 32 % suurempi ohralla täydennettyihin verrattuna Liese ym. 2005 Epidemiologinen
poikkileikkaustutkimus
Aikuisikäisiä naisia ja miehiä, joista osa normoglykeemisiä (67 %) ja osalla IGT (33 %) (n
= 979)
Tutkia imeytyvien hiilihydraattien,
ravintokuidun, glykeemisen indeksin ja glykeemisen kuorman yhteyttä insuliinimuuttujiin
Kuidun saanti oli suorassa yhteydessä
insuliiniherkkyyteen ja käänteisesti yhteydessä paastoinsuliinipitoisuuteen
Nettleton ym. 2010 Meta-analyysi Eurooppalaistaustaisia naisia ja miehiä
(n ≈ 48 000)
Tutkia geneettisten tekijöiden vaikutusta glukoosi- ja insuliinivasteisiin täysjyväviljatuotteita käytettäessä
Täysjyväviljojen lisääntynyt saanti oli yhteydessä pienempiin glukoosi- ja insuliinipitoisuuksiin
Weickert ym. 2005 Satunnaistettu, sokkoutettu vaihtovuorotutkimus
Normoglykeemisiä nuoria naisia (n = 14)
Tutkia kuinka lyhytaikainen vähäkuituisten viljojen ja liukenemattomien kuitujen saanti vaikuttaa glukoosin, insuliinin, GIP:n ja GLP-1:n akuutteihin ja viivästyneisiin vasteisiin
Runsaasti liukenematonta kuitua sisältävän aterian nauttiminen vaikutti sekä ensivaiheen insuliinin eritystä että GIP-hormonipitoisuutta lisäävästi
SVT = sydän- ja verisuonitaudit; MBO = metabolinen oireyhtymä; IGT = heikentynyt glukoosinsieto (impaired glucose tolerance); IFG = kohonnut paastoglukoosi (impaired fasting glucose); AUC = vastekäyrän alainen pinta-ala (area under the curve); GIP = glukoosiriippuvainen insulinotrooppinen polypeptidi (glucose-dependent insulinotropic polypeptide); GLP-1: glukagonin kaltainen peptidi-1 (glucagon-like-peptide 1)
Sakkaroosi
Tutkimustieto sakkaroosin saannin yhteydestä insuliiniresistenssiin ja tyypin 2 diabeteksen riskiin on edelleen ristiriitaista (Laville ja Nazare 2009, Lewis ym. 2013). Lavillen ja Nazaren katsauksessa (2009) ei pystytty osoittamaan sakkaroosin saannin yhteyttä tyypin 2 diabeteksen riskiin, mutta useissa tutkimuksissa runsas fruktoosin käyttö yhdistettiin metabolisten sairauksien riskiin. Katsauksen mukaan epäedullisia terveysvaikutuksia voidaan havaita sakkaroosin suurilla saantimäärillä (> 30 E%), jotka ylittävät väestön keskimääräisen saannin moninkertaisesti. Inter99-tutkimuksessa sakkaroosin kokonaissaanti, joka oli keskimäärin 30,75 g/vrk, ei vaikuttanut insuliiniherkkyyteen (Lau ym. 2005).
Lewis ym. (2013) tutkivat sakkaroosin saannin yhteyttä insuliiniresistenssiin ja metabolisten sairauksien riskiin kontrolloidussa vaihtovuorotutkimuksessa. Tutkittavat (n = 13) satunnaistettiin kuudeksi viikoksi noudattamaan isokalorisia ruokavalioita, joka sisälsivät joko 5 % tai 15 % sakkaroosia. Tutkittavat olivat ylipainoisia tai lihava henkilöitä, joilla oli viitteitä alkavasta insuliiniresistenssistä. Tutkimuksessa havaittiin plasman paastoglukoosipitoisuuden olevan pienempi tutkittavien noudattaessa 5 % sakkaroosia sisältävää ruokavaliota (p = <0,01), mutta sillä ei ollut vaikutusta insuliiniresistenssiin. Tutkittavien paino ja kehonkoostumus säilyivät ennallaan molempia ruokavalioita noudatettaessa. Tuloksen perusteella vähän sakkaroosia sisältävällä ruokavaliolla voi olla edullisia vaikutuksia plasman paastoglukoosipitoisuuteen.
Wang ym. (2014) havaitsivat kohorttitutkimuksessaan juomista saadun lisätyn sokerin (10 g/vrk) vaikuttavan plasman paastoglukoosi- ja insuliinipitoisuuksia suurentavasti sekä insuliiniresistenssiä lisäävästi 8–10-vuotiailla lapsilla (p = <0,01). Kiinteiden ruokien sisältämällä lisätyllä sokerilla ei havaittu yhteyksiä glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan.
Tulos viittaa siihen, että sokeripitoisten juomien käyttö on epäedullista glukoosiaineenvaihdunnan kannalta.
2.3.2 Rasvat
Myös rasvojen saannin vaikutukset glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan näyttävät määräytyvän pääasiassa rasvan laadun eikä sen määrän perusteella, vaikka kokonaisrasvan saannin yhteys tyypin 2 diabeteksen riskiin on edelleen epäselvä (Schwab ym. 2014, Heer ja Egert 2015). Useissa tutkimuksissa on saatu viitteitä siitä, että makroravintoainekoostumukseltaan Välimeren ruokavaliota muistuttava ruokavalio, joka
sisältää erityisen runsaasti tyydyttymättömiä rasvahappoja, voi parantaa insuliiniherkkyyttä (Buyken ym. 2010, Gadgil ym. 2013). Kontrolloiduissa interventiotutkimuksissa on havaittu insuliiniherkkyyden parantumista, kun ruokavalion tyydyttyneet rasvahapot (saturated fatty acids, SFA) on korvattu kertatyydyttymättömillä (monounsaturated fatty acids, MUFA) tai monityydyttymättömillä rasvahapoilla (polyunsaturated fatty acids, PUFA) (Heer ja Egert 2015) (Taulukko 3).
Tyydyttyneet, kertatyydyttymättömät ja monityydyttymättömät rasvahapot
Eräässä meta-analyysissä tutkittiin runsaasti (≥ 12 E %) tai vain vähän (≤ 12 E%) kertatyydyttymättömiä rasvahappoja sisältävien ruokavalioiden vaikutuksia glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan henkilöillä, joilla oli tyypin 2 diabetes tai lievempiasteinen glukoosiaineenvaihdunnan häiriö (Schwingshackl ym. 2011). Tutkimuksessa havaittiin runsaasti kertatyydyttymättömiä rasvahappoja sisältävän ruokavalion olevan yhteydessä pienempään glykoituneen hemoglobiinin (HbA1c) määrään, mutta sillä ei ollut vaikutusta muihin glukoosi- ja insuliiniaineenvaihdunnan muuttujiin.
Imamuran ym. (2016) meta-analyysi käsitti 102 satunnaistettua ja kontrolloitua ruokavaliointerventiota, joissa tutkittiin makroravintoaineiden saannin yhteyttä plasman glukoosi- ja insuliinipitoisuuksiin, HbA1c:iin, insuliiniherkkyyteen ja insuliinin eritykseen.
Tutkijat havaitsivat, että hiilihydraattien osittainen korvaaminen (5 %) SFA:lla energianlähteenä vaikutti plasman paastoinsuliinipitoisuutta pienentävästi, mutta ei vaikuttanut merkitsevästi plasman paastoglukoosipitoisuuteen. Hiilihydraattien korvaaminen kertatyydyttymättömillä rasvahapoilla (MUFA) pienensi HbA1c:n pitoisuutta, kahden tunnin insuliinipitoisuutta sekä insuliiniresistenssin määrää HOMA-IR-indeksillä mitattuna. Sen sijaan hiilihydraattien korvaaminen monityydyttymättömillä rasvahapoilla (PUFA) vaikutti sekä HbA1c:n että paastoinsuliinipitoisuuden määrää pienentävästi. Kun osa SFA:sta korvattiin PUFA:lla, plasman glukoosipitoisuus sekä HbA1c:n ja insuliiniresistenssin määrä pienenivät merkitsevästi. Hiilihydraattien, SFA:n tai MUFA:n korvaaminen PUFA:lla vaikutti edullisesti insuliinin eritykseen. Meta-analyysin tulosten perusteella hiilihydraattien tai SFA:n korvaaminen ruokavaliossa tyydyttymättömillä rasvahapoilla vaikuttaa edullisesti sekä pitkäaikaiseen glukoositasapainoon että insuliiniresistenssin määrään. Lisäksi PUFA:lla näyttää olevan edullisia vaikutuksia insuliinin eritykseen.
Myös Schwabin ja kumppaneiden (2014) systemaattinen katsaus tukee edellä mainittujen tutkimusten tuloksia. Vaikka katsauksessa ei havaittu SFA:n korvaamisen tyydyttymättömillä
rasvahapoilla vaikuttavan plasman glukoosipitoisuuksiin, MUFA:n saanti oli edullisessa yhteydessä insuliiniresistenssiin, insuliiniherkkyyteen sekä plasman insuliinipitoisuuteen verrattuna SFA:n saantiin. MUFA:n edullinen vaikutus insuliiniherkkyyteen ja plasman paastoglukoosi- ja insuliinipitoisuuksiin on katsauksen mukaan näytöltään todennäköinen.
Satunnaistettuja ja kontrolloituja interventiotutkimuksia rasvan laadun yhteydestä glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan on tehty jonkin verran. Gadgil ym. (2013) havaitsivat hiilihydraattien osittaisen korvaamisen tyydyttymättömillä rasvahapoilla, erityisesti MUFA:lla, vaikuttavan edullisesti insuliiniherkkyyteen. Duen ym. (2008) tutkimuksessa tutkittavat satunnaistettiin kuudeksi kuukaudeksi noudattamaan kolmea erilaista ruokavaliota, joista yksi sisälsi erityisen paljon MUFA:a (20 E%), yksi oli vähärasvainen (rasvaa 20–30 E%) ja yksi sisälsi erityisen paljon SFA:a (15 E%). Tutkimukseen valikoituivat henkilöt, jotka onnistuivat pudottamaan painoaan vähintään 8 % ennen intervention alkua noudattamalla niukkaenergiaista ruokavaliota. Intervention päätyttyä havaittiin runsaasti MUFA:a sisältävän ruokavalion pienentäneen plasman paastoglukoosipitoisuutta 3 % ja paastoinsuliinipitoisuutta 9,4 % lähtötilanteeseen verrattuna. Lisäksi insuliiniresistenssin määrä HOMA-IR-indeksillä mitattuna pieneni 12 %. Sen sijaan runsaasti SFA:a sisältänyt kontrolliruokavalio ja vähärasvainen ruokavalio vaikuttivat epäedullisesti glukoosi- ja insuliiniaineenvaihdunnan muuttujiin. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että pieni painonnousu kontrolliruokavalion ja vähärasvaisen ruokavalion noudattamisen yhteydessä vaikutti plasman paastoglukoosi- ja insuliinipitoisuuksia suurentavasti, kun taas MUFA-ruokavalion yhteydessä edulliset vaikutukset glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan säilyivät pienestä painonnoususta huolimatta.
Suuressa monikansallisessa LIPGENE-tutkimuksessa tutkittavat satunnaistettiin noudattamaan neljää erilaista ruokavaliota; runsasrasvaista (38 E %) ja runsaasti SFA:a (16 %) sisältävää, runsasrasvaista (38 E %) ja runsaasti MUFA:a sisältävää (20 %) tai isoenergistä, vähärasvaista (28 E %) ja runsaasti kompleksisia hiilihydraatteja sisältävää ruokavaliota täydennettynä joko grammalla auringonkukkaöljyä tai n-3-lisällä (1,2 g) (Tierney ym. 2011). Henkilöillä, joiden paino säilyi muuttumattomana, SFA:n saannin vähentämisellä ei ollut vaikutusta insuliiniherkkyyteen eikä muihin metabolisen oireyhtymän riskitekijöihin, kuten verenpaineeseen, kolesteroliarvoihin tai matala-asteiseen tulehdukseen. Muista tutkimuksista poikkeavan tuloksen taustalla arveltiin olevan tutkimuksen lyhyt kesto sekä tutkittavien interventiota edeltänyt ruokavalio.
