Karbohidrat berbanding lemak dan protein: yang manakah menyebabkan lebih banyak pelepasan insulin?

Satu kajian baru yang diterbitkan dalam Metabolisme Sel memberi penerangan tentang bagaimana makronutrien yang berbeza-karbohidrat, protein, dan lemak-boleh mempengaruhi rembesan insulin.

Kajian itu mengkaji tindak balas insulin dalam pulau pankreas daripada penderma yang telah meninggal dunia, kedua-duanya dengan dan tanpa diabetes jenis 2, dan di pulau kecil pankreas yang diperoleh daripada sel stem.

Pulau kecil pankreas ialah kelompok kecil sel dalam pankreas, termasuk sel beta, yang memainkan peranan penting dalam mengawal paras gula darah dengan menghasilkan hormon seperti insulin dan glukagon sebagai tindak balas kepada nutrien.

Telah lama diketahui bahawa karbohidrat mempunyai kesan yang ketara ke atas paras gula darah, menyebabkan lonjakan insulin, manakala protein mempunyai kesan sederhana dan lemak mempunyai kesan segera yang minimum.

Walau bagaimanapun, kajian ini mencadangkan bahawa rembesan insulin sebagai tindak balas kepada nutrien mungkin lebih kompleks dan individu daripada yang difikirkan sebelumnya.

Buat pertama kalinya, penyelidik telah mengenal pasti subset pulau pankreas manusia yang menunjukkan tindak balas insulin yang lebih besar terhadap protein atau lemak berbanding karbohidrat.

Walaupun kajian makmal mengenai pulau kecil pankreas mungkin tidak diterjemahkan secara langsung kepada orang yang masih hidup, hasilnya mungkin mempunyai implikasi yang ketara untuk strategi pemakanan diperibadikan masa hadapan untuk mengawal paras gula darah dengan lebih baik, akhirnya meningkatkan hasil kesihatan keseluruhan.

Kesan setiap makronutrien pada tindak balas insulin

Penyelidik dari Universiti British Columbia telah mengkaji bagaimana pulau pankreas manusia merembeskan insulin sebagai tindak balas kepada nutrien yang berbeza.

Antara 2016 dan 2022, para penyelidik mengkaji pulau pankreas daripada 140 penderma yang meninggal dunia dalam pelbagai peringkat umur, termasuk mereka yang menghidap dan tanpa diabetes jenis 2.

Mereka mendedahkan pulau kecil kepada glukosa (karbohidrat), asid amino (protein) dan asid lemak (lemak), memantau rembesan insulin.

Para penyelidik juga menganalisis perubahan dalam ekspresi gen dalam sel pankreas daripada penderma dengan dan tanpa diabetes jenis 2 untuk memahami kesannya terhadap pengeluaran insulin.

Menggunakan penjujukan asid ribonukleik (RNA) dan analisis proteomik, mereka mengukur lebih daripada 20,000 mRNA dan kira-kira 8,000 protein. Ini membantu mereka menilai hubungan antara pengeluaran insulin dan perubahan dalam ekspresi gen dalam sampel pulau kecil pankreas.

Makronutrien mendorong tindak balas insulin yang unik dalam sel pankreas

Mengikut pemahaman semasa, kebanyakan pulau kecil penderma menunjukkan tindak balas insulin terkuat terhadap glukosa, tindak balas sederhana terhadap asid amino, dan tindak balas kecil kepada asid lemak.

Seperti yang dijangkakan, berbanding dengan pulau kecil daripada penderma bukan diabetes, pulau kecil daripada penderma diabetes jenis 2 mempunyai lebih sedikit sel beta penghasil insulin, puncak insulin yang tertunda sebagai tindak balas kepada glukosa tinggi, dan tindak balas glukosa keseluruhan yang lebih rendah.

Walaupun kebanyakan keputusan boleh diramal, terdapat beberapa keputusan yang mengejutkan.

Kira-kira 9% daripada pulau pankreas penderma bertindak balas lebih kuat kepada protein berbanding karbohidrat, dan 8% bertindak balas lebih kuat kepada lemak.

Pulau kecil yang bertindak balas lebih kuat kepada protein selalunya daripada penderma dengan diabetes jenis 2 tetapi mempunyai paras gula darah jangka panjang yang serupa (diukur dengan HbA1c) seperti yang lain. Walau bagaimanapun, peningkatan tindak balas terhadap protein ini dikaitkan dengan masa kultur yang lebih lama di makmal.

Sebaliknya, pulau kecil yang bertindak balas lebih kuat kepada lemak biasanya daripada penderma dengan nilai HbA1c yang lebih teruk, tetapi sebaliknya serupa dengan penderma lain. Para penyelidik membuat spekulasi bahawa tindak balas kepada lemak ini mungkin berkaitan dengan ketidakmatangan sel beta, seperti yang dilihat dalam pulau kecil yang berasal dari sel stem yang tidak matang.

Untuk menyiasat sumber variasi, mereka membandingkan ciri penderma dan mendapati tiada perbezaan dalam indeks jisim badan (BMI) atau umur. Walau bagaimanapun, mereka memerhatikan perbezaan jantina dalam tindak balas insulin.

Khususnya, berbanding lelaki, pulau kecil daripada penderma wanita merembeskan lebih sedikit insulin sebagai tindak balas kepada pendedahan glukosa sederhana, bermakna sel mereka kurang cekap dalam menghasilkan insulin.

Ini mungkin berkaitan dengan perbezaan jantina yang diketahui dalam diabetes, tetapi sebab untuk ini masih belum ditentukan.

Bagaimanakah hasilnya boleh digunakan untuk orang yang hidup?

Membincangkan potensi perkaitan dengan orang yang masih hidup, Dr. Jason Fung, seorang doktor dan pengarang terlaris The Obesity Code dan The Diabetes Code, yang tidak terlibat dalam kajian itu, menyatakan: "Penderma yang meninggal dunia dianggap mewakili populasi umum. Itu andaian yang munasabah, tetapi tidak semestinya benar."

Dr. Thomas M. Holland, pakar perubatan-saintis dan profesor bersekutu di Institut RUSH untuk Penuaan Sihat di Universiti RUSH, yang juga tidak terlibat dalam kajian itu, memberikan butiran lanjut.

"Hasil daripada kajian ke atas pulau kecil daripada penderma yang meninggal dunia menawarkan pandangan yang sangat berharga tentang pengeluaran insulin sebagai tindak balas kepada makronutrien yang berbeza [tetapi] terdapat batasan dalam menterjemah secara langsung keputusan ini kepada orang yang masih hidup," katanya kepada MNT.

Persekitaran dalaman organisma hidup, termasuk faktor seperti aliran darah, tahap hormon untuk isyarat, dan interaksi sistem saraf, boleh mempengaruhi tindak balas insulin dan mungkin berbeza daripada persekitaran "terpencil" pulau beta. Walaupun kajian itu menyerlahkan kebolehubahan di kalangan individu, manusia yang hidup mengalami pengaruh tambahan seperti gaya hidup, diet, tekanan, dan aktiviti fizikal yang boleh memodulasi lagi tindak balas insulin kita.

"Selain itu, penderma yang meninggal dunia mungkin tidak mewakili populasi yang sihat, terutamanya jika mereka mempunyai penyakit asas yang boleh menjejaskan fungsi pankreas," katanya.

Penulis kajian juga mengakui batasan dalam menggunakan keputusan mereka, seperti kekurangan diagnosis disahkan diabetes jenis 2 dalam penderma organ dan ketiadaan sebarang ujian klinikal manusia untuk mengesahkan penemuan mereka.

Apakah implikasi ini kepada doktor yang mengamalkan dan orang ramai?

"Hasil kajian ini membuka kemungkinan untuk pelan penjagaan pemakanan yang lebih individu untuk merawat diabetes, " kata Sheri Gou, RDN, CDCES, pakar diet berdaftar, pakar penjagaan dan pendidikan diabetes yang disahkan, dan pemilik The Plant Strong Dietitian, yang tidak terlibat dalam kajian itu.

Fung juga menekankan bahawa penemuan kajian ini boleh mempunyai implikasi yang signifikan terhadap pilihan diet.

"Insulin boleh menyebabkan penambahan berat badan, dan bagi kebanyakan orang, mengurangkan pengambilan karbohidrat yang ditapis adalah cara yang sangat baik untuk menurunkan tahap insulin dan mendorong penurunan berat badan. Tetapi bagi sesetengah orang, diet rendah lemak mungkin lebih berkesan," jelasnya.

Penulis kajian, sebaliknya, mencadangkan bahawa diet kaya protein boleh memberi manfaat kepada penghidap diabetes jenis 2 berdasarkan penemuan mereka. Walau bagaimanapun, mereka menekankan keperluan untuk penyelidikan lanjut.

Akhirnya, "diet diabetes tradisional memberi tumpuan kepada kawalan karbohidrat berdasarkan hubungan yang mantap antara glukosa dan rembesan insulin, terutamanya daripada bijirin dan gula yang ditapis, " tetapi kajian ini mencadangkan keperluan untuk pendekatan individu berdasarkan tindak balas insulin individu terhadap makronutrien yang berbeza, kata Holland.

"Perbezaan sebahagian besarnya ditentukan secara genetik, seperti yang ditunjukkan oleh kajian, " Fung bersetuju.

Mengenai perkara ini, Gou berkata: "Pada masa hadapan, mungkin terdapat ujian genetik yang boleh digunakan oleh doktor untuk menentukan nisbah makronutrien terbaik untuk tindak balas insulin individu."

Sementara itu, Holland menasihatkan orang ramai untuk mengikuti cadangan pemakanan semasa dengan fikiran terbuka untuk membuat pelarasan. Bekerjasama rapat dengan doktor penjagaan primer anda atau pakar diet berdaftar untuk menentukan corak pemakanan dan perubahan gaya hidup yang paling menyokong keperluan unik anda untuk tahap gula darah yang sihat dan kesihatan yang optimum.