Effects on glycometabolic and functional parameters of low-glycaemic-index pasta intake in patients with type 2 diabetes mellitus

Type 2 diabetes mellitus is one of the principal causes of cardio-renal disease. In type 2 diabetes melllitus, excessive exposure to the circulating glucose excess is responsible for enhanced glycation processes which in turn eventually lead to morpho-functional alterations of many organs. Recent observations proved that adhesion to specific dietotherapeutic recommendations is associated with a better glico-lipidic control with a consequent significative reduction of cardio-renal complications. The objective of the study were twofold: 1) Optimization of formulation and process conditions for the creation of functional pasta and 2) Clinical assessment of functional pasta through an evaluation of the nutraceutical effects of functional products consumption on health and disease status by assessing changes in their clinical and biohumoral indices. Different types of pasta have been analyzed: using both fiber rich non conventional flours (Triticum monococcum), non conventional flours with a high amylose content (faba bean) and conventional fresh pasta made with flours and water using some technological changes in order to assess whether, as reported in the literature, the higher proportion of resistant starch as observed in vitro might reflect the use of high temperatures and/or refrigeration or drying of the pasta. In healthy subjects, fresh sterilized pasta was no better in terms of glycaemic index than control pasta fresh was, even though in vitro results for sterilized fresh pasta showed it has a higher proportion of resistant starch than control fresh pasta. In diabetic patients assessed under chronic conditions, sterilized fresh pasta failed to demonstrate the same superiority in terms of improvement in anthropometric parameters and blood chemistry compared to the control fresh pasta. A case study characterized by patients with poor compensation due mainly to post-prandial glycaemic fluctuations could have been a better model for testing the potential superiority of functional pasta. Naturally, many external influences can affect the course of a clinical trial on human subjects compared to in vitro studies, in which errors can easily be detected by the operator in any laboratory method applied. Clearly the changes which occurred owing to a well-controlled dietary lifestyle show positive results in terms of improvements in metabolic and body composition, the latter being among the most important risk factors in the management of the diabetic patient and in the prevention of cardiovascular complications. In vivo monitoring on single foodstuffs, though, is even more critical. The strength of our research was definitely the innovation of a clinical method for the in vivo study and, given the lack in the literature of tests conducted in vivo regarding the glycaemic index, this was a big step forward in research terms compared with previous experiments.

Il diabete mellito tipo 2 è una patologia in allarmante crescita ed è una delle principali cause di malattia cardio-renale. Nel diabete mellito tipo 2, l’eccessiva esposizione dell’organismo al glucosio circolante, determina l’attivazione di processi di glicazione che conducono ad alterazioni morfo-funzionali di vari organi ed apparati. Già numerose osservazioni in questo ambito hanno dimostrato che tali modifiche dieto-terapeutiche si associno ad un miglior controllo glico-lipidico e ad una riduzione degli eventi renali e cardiovascolari. L’obiettivo principale dello studio è stato duplice: 1) Ottimizzazione delle condizioni di formulazione e di processo per l’ottenimento di paste funzionali e 2) Valutazione clinica delle paste oggetto della ricerca attraverso una valutazione degli effetti nutraceutici dei prodotti funzionali sullo stato di salute e sullo stato di malattia attraverso la verifica della modificazione di indici clinici e bioumorali. Sono state preparate diverse tipologie di pasta: utilizzando sfarinati non convenzionali ricchi in fibra (Triticum monococccum), e con un elevato contenuto in amilosio (sfarinati di fava) e sfarinati convenzionali prodotti con farina e acqua utilizzando diverse tecnologie di produzione, al fine di valutare come riportato in letteratura, se la maggior quota in amido resistente osservata in vitro potesse derivare dall’utilizzo di alte temperature e/o dei processi di refrigerazione o di essiccazione della pasta. È stata selezionata la pasta fresca sterilizzata, e per controllo la pasta fresca convenzionale, per la somministrazione in cronico ai pazienti diabetici, al fine di valutare i suoi effetti nutraceutici sulla stato di malattia mediante la misurazione di indici clinici e bioumorali. Per lo studio di valutazione tecnologica della pasta, sono stati condotti test in vitro sulla digeribilità dell’amido e sulle proprietà funzionali. Lo studio in vivo includeva una fase iniziale di follow-up e randomizzazione di soggetti sani e diabetici, rispettivamente per la valutazione in acuto ed in cronico ed una seconda fase durante la quale sono stati valutati i cambiamenti dal baseline dei parametri clinici, antropometrici, nutrizionali e biochimici, mediante l’utilizzo di un protocollo cross-over. Nei soggetti sani la pasta fresca sterilizzata non ha mostrato superiorità in termini di indice glicemico rispetto alla pasta fresca di controllo nonostante dai risultati in vitro la pasta fresca sterilizzata era caratterizzata da una più elevata quota in amido resistente rispetto alla pasta fresca di controllo. Nei pazienti diabetici sottoposti alla valutazione in cronico, la pasta fresca sterilizzata non ha dimostrato altrettanta superiorità in termini di miglioramento di parametri antropometrici ed ematochimici rispetto alla pasta fresca di controllo. Una casistica caratterizzata da pazienti con compenso mediocre dovuto in gran parte alle fluttuazioni glicemiche post-prandiali avrebbe potuto rappresentare un modello migliore per verificare l’eventuale superiorità della pasta funzionale. E’ ovvio che innumerevoli fattori possono influenzare l’andamento di uno studio clinico rispetto agli studi condotti in vitro, in questi ultimi gli errori sono facilmente rilevabili dall’operatore in qualsiasi metodica di laboratorio applicata, risulta invece di difficile misurazione l’errore nell’analisi clinica su soggetti umani che, pur se monitorati periodicamente, erano caratterizzati da innumerevoli influenze esterne. Sicuramente le modifiche apportate mediante uno stile di vita alimentare controllato dimostrano risultati positivi in termini di compenso metabolico e miglioramento della composizione corporea, quest’ultima annoverata tra i fattori di rischio più importanti nella gestione del paziente diabetico e nella prevenzione delle complicanze cardiovascolari. Più critico invece risulta il monitoraggio in vivo effettuabile sul singolo alimento. Il punto di forza della nostra ricerca è stata sicuramente l’innovazione della metodica clinica messa a punto per lo studio in vivo e, data la carenza in letteratura di test condotti in vivo riguardo l’indice glicemico, sicuramente è stato condotto un grande passo in avanti nella ricerca rispetto alle sperimentazioni passate