Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Type 2 diabetes (T2D) is a public health problem of great concern. Globally it is increasing and it generates a huge economic burden to society and problems for the individuals. Whole grain has shown to have a protective role against T2D in epide-miological studies and underlying mechanisms are poorly understood, but de-creased energy intake, higher insulin sensitivity and improved glucose tolerance have been suggested and partly confirmed in studies. Alkylresorcinols (AR) are phenolic lipids found in different homologs only in the outer parts of wheat and rye among commonly consumed foods. It is used as a biomarker of whole grain for rye and wheat intake. The Finnish Diabetes Prevention Study (DPS) started in 1993 with the purpose to evaluate if an intensive diet- and exercise program could pre-vent or delay T2D in persons with impaired glucose tolerance (IGT). The aim of this study was to investigate if there was a difference in whole grain cereal intake among non-diabetics and people who developed diabetes under a period of 8 years. A fraction of the subjects in the (DPS) was studied. The aim was also to investigate differences in whole grain intake between participants who got lifestyle intervention and those who did not. Plasma AR was measured and used as a proxy of whole grain rye and wheat intake. Quality control samples were included in each batch to ensure adequate precision. AR were extracted with diethyl ether and further cleaned up with solid phase extraction (SPE). AR were made more volatile through derivat-isation with trifluoroacetic anhydride (TFAA) and analyzed with gas chromatog-raphy-mass spectrometry (GC-MS). The coefficient of variation (CV) within batch-es were ≤ 9% and between batches ≤ 15% except of one homolog, C25. No signifi-cant difference was found in total AR concentration between the lifestyle interven-tion and control groups or between subjects who developed diabetes during follow up and non-diabetic controls. Even if there was no difference in plasma AR be-tween the lifestyle intervention- and control groups there was a significant differ-ence in fiber intake (p=0.001). The Finnish population consumes large amounts of whole grain in the form of rye bread. When the subjects were advised to raise their consumption of dietary fiber during the lifestyle intervention, it is likely they did this with other foods than rye and wheat sources. The main findings of this study were a positive correlation between the AR C17/C21 ratio and time to T2D diagno-sis (p=0.027) and the fact that the AR C17/C21 ratio was higher within non-diabetics than diabetics (p=0.025). This indicates that individuals with a high intake of whole grain rye develop T2D later than those with a low intake, or does not de-velop it at all, i.e. that whole grain rye is protective. This should be confirmed with more sophisticated analysis of data in the present study but that is out of scope for this study.

Typ 2-diabetes är ett stort folkhälsoproblem. Prevalensen ökar globalt och genererar en stor ekonomisk kostnad för samhälle och lidande för individen. Det har i epide-miologiska studier visat sig att fullkorn skyddar mot typ 2-diabetes. Mekanismerna bakom fullkorns positiva inverkan är inte kartlagda men reducerat energiintag, ökad insulinkänslighet och ökad glukostolerans är faktorer som har föreslagits och delvis bekräftats i studier. Alkylresorsinoler (AR) är fenoliska lipider vilka endast finns i de yttersta skikten av råg och vete bland vanliga livsmedel. AR används idag som biomarkör av fullkornsintag av råg och vete. En finsk studie i förebyggande av diabetes, The Finnish Diabetes Prevention Study (DPS), startade 1993 med syfte att utvärdera ett intensivt diet- och träningsprogram för personer med nedsatt glukosto-lerans. Syftet med den här studien var att undersöka om det fanns en skillnad i full-kornsintag mellan de som inte utvecklat- och de som utvecklat typ 2 diabetes under en åtta års period. Studien gjordes på en del av deltagarna i DPS. Syftet var också att undersöka fullkornsintaget hos de som fick livsstils intervention och de som inte fick det. Fullkornsprodukterna råg och vete mättes genom AR i plasma. Kontroll-prover användes för att säkerställa precision. AR extraherades med dietyl eter och renades med fast-fas-extraktion. AR gjordes mer flyktiga med derivatisering av trifluoracetylacetat och analyserades med gas kromatografi-mass spektrometri (GC-MS). CV värdet av kontrollproverna inom batcherna var ≤ 9% och mellan batcherna ≤ 15% med undantag av homolog C25. Det var ingen signifikant skillnad mellan totala AR och interventionsgrupperna eller mellan totala AR och de som utvecklade diabetes och de som inte gjorde det. Även om det inte fanns en skillnad mellan AR intag och interventionsgrupperna fanns det en signifikant skillnad i fiberintag (p=0.001). Den finska populationen konsumerar mycket fullkorn och den största delen utgörs av rågbröd. När deltagarna fick rådet att öka sitt fiberintag gjordes det troligtvis genom andra källor än via råg- och vete produkter. De viktigaste fynden i denna studie är det positiva förhållandet mellan AR kvoten C17/C21 och tiden till att utveckla typ 2-diabetes (p=0.027) och den högre kvoten av C17/C21 hos icke diabetiker än diabetiker (p=0.025). Detta indikerar att individer med ett högt intag av fullkornsråg senare utvecklar typ 2 diabetes än de med ett lågt intag samt att en högre fullkornskonsumtion av råg kan förebygga en utveckling av diabetes typ 2. Resultaten bör bekräftas med mer avancerade analysmetoder men det ligger utanför detta kandidatarbete.