Vliv vybraných potravin na hladinu glykémie

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Vliv vybraných potravin na hladinu glykémie Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Veronika Rozíková, Ph.D. Vypracovala: Bc. Veronika Habánová, DiS. Brno 2017

2 Zadání práce

3 Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem práci: Vliv vybraných potravin na hladinu glykémie vypracovala samostatně a veškeré použité prameny a informace uvádím v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a o změně a doplnění dalších zákonů (zákon o vysokých školách), ve znění pozdějších předpisů, a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědoma, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle 60 odst. 1 autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity, a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše. V Brně dne: podpis

4 PODĚKOVÁNÍ Děkuji vedoucí mé diplomové práce Ing. Veronice Rozíkové, PhD. za odborné vedení, cenné rady, připomínky, pomoc při statistickém zpracování dat a čas, který mi v průběhu psaní poskytla. Dále děkuji svému manželovi a rodičům za finanční a morální podporu, díky které jsem mohla studium dokončit.

5 ABSTRAKT Diplomová práce se zabývá měřením glykémie v pravidelných intervalech u vybrané skupiny dobrovolníků po konzumaci snídaňových cereálií v kombinaci s mléčnými produkty. Teoretická část je věnována základním složkám stravy a jejich trávení a metabolismu. Dále se zabývá regulací hladiny krevní glukózy, metodami měření glykémie, poruchami spojené s metabolismem sacharidů a pojmy glykemický index, glykemická nálož. Cílem praktické části bylo zjistit, jak zvolené snídaňové cereálie v kombinaci s mléčnými produkty mají vliv na hladinu krevní glukózy u vybrané skupiny dobrovolníků. Experimentálního měření se zúčastnilo 16 studentů Mendelovy univerzity v Brně, u kterých proběhlo také měření na InBody, za účelem zjištění složení těla. Hladina glykémie byla vždy měřena v čase 0 (nalačno), 60, 90 a 120 minut od počátku konzumace daného jídla. Statisticky průkazný rozdíl byl prokázán z naměřených hodnot glykémie v 60. a 90. minutě mezi roztokem glukózy a snídaněmi (P < 0,05). Klíčová slova: glykémie, glykemický index, glykemická nálož, orální glukózový toleranční test, inzulín, glukagon, diabetes mellitus, snídaňové cereálie

6 ABSTRACT The thesis deals with the measurement of glucose levels at regular intervals in a selected group of volunteers after the consumption of breakfast cereals in combination with milk products. The theoretical part is devoted to the basic components of the diet and their digestion and metabolism. It also deals with the regulation of blood glucose level, methods for measuring glycemia, disorders related to metabolism of carbohydrates and the concepts of the glycemic index, glycemic load. The aim of the practical part was to find out how your chosen breakfast cereal in combination with dairy products have an effect on blood glucose levels in a selected group of volunteers. 16 students of the Mendel university in Brno were attended the experimental measurements. The students measured on the InBody, in order to determine composition of the human body. The level of blood glucose was always measured in time 0 (fasting), 60, 90 and 120 minutes from the beginning of the consumption of the food. Statistically significant difference was shown from measured values of blood glucose in 60. and 90. minute between the glucose solution, and breakfast cereals (P < 0.05). Key words: glucose blood level, glycemic index, glycemic load, the oral glucose tolerance test, insulin, glucagon, diabetes mellitus, breakfast cereals

7 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Základní složky potravy Proteiny Metabolismus a trávení proteinů Lipidy Metabolismus a trávení lipidů Sacharidy Metabolismus a trávení sacharidů Glykemický index a glykemická nálož Glykémie Regulace hladiny glykémie Inzulin Glukagon Faktory ovlivňující hladinu glykémie Poruchy metabolismu sacharidů Porucha glukózové homeostázy Hyperinzulinémie Diabetes mellitus Metody stanovení glukózy v krvi Stanovení glukózy v krvi v laboratoři Stanovení glukózy pomocí osobních glukometrů Orální glukózový toleranční test MATERIÁL A METODIKA Materiál Probandi Použité suroviny k testování Příprava měření a jednotlivých snídaní Metodika Analýza složení těla na přístroji InBody Měření glykémie pomocí glukometru... 46

8 4.2.3 Statistické vyhodnocení VÝSLEDKY A DISKUZE Výsledky Diskuze ZÁVĚR POUŽITÁ LITERATURA SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK Seznam obrázků Seznam tabulek... 71

9 1 ÚVOD Výživa patří mezi nejdůležitější faktory, které ovlivňují zdraví organismu. Důležité je její složení, tedy vyvážený poměr základních složek stravy (proteiny, lipidy, sacharidy), vitamínů a minerálních látek. Veškeré tyto nutrienty organismus potřebuje pro růst, získání energie, obnovu buněk, tkání a orgánů a pro veškeré biochemické pochody. Příjem potravy by měl odpovídat energetickému výdeji. Energie, kterou organismus přijímá ze stravy, by měla být získána z % z proteinů, % z lipidů a % ze sacharidů. Glykémie neboli hladina krevního cukru udává koncentraci glukózy v krvi. Její regulaci zajišťují hormony pankreatu: inzulín a glukagon. Inzulín je jediným hormonem, který hladinu glukózy v krvi snižuje. Při úplném nedostatku nebo poruše jeho sekrece dochází k onemocnění zvané diabetes mellitus. Naopak hormon glukagon hladinu glykémie zvyšuje přeměnou uloženého glykogenu na glukózu, čímž zabraňuje hypoglykémii. Vzestup glykémie záleží z velké části na glykemickém indexu potravin, který udává rychlost využití glukózy v organismu. Glykemický index potravin je ovlivňován obsahem vlákniny, technologickým zpracováním nebo kulinární úpravou. Čím nižší má potravina glykemický index, tím pomaleji dochází k vzestupu hladiny glykémie. Naopak pokud potravina obsahuje více jednoduchých sacharidů má glykemický index vyšší a k vzestupu hladiny krevního cukru dochází rychleji. Pro zabezpečení plynulé hladiny glykémie bez výkyvů je doporučována strava s nižším glykemickým indexem, která obsahuje dostatek vlákniny a vhodný poměr základních živin. Zbytečné kolísání hladiny krevní glukózy může posléze vést ke snížení citlivosti organismu na inzulín a následně k rozvoji diabetu mellitu 2. typu. Praktická část se zabývá měřením hladiny glykémie po požití roztoku glukózy a snídaňových cereálií. Roztok glukózy je využíván v tzv. orálním glukózovém tolerančním testu, pomocí kterého se zjišťuje jak, organismus reaguje na glukózovou zátěž a zda je schopen udržet hladinu glykémie v optimálních hodnotách. Pro experimentální měření byla zvolena vhodná a nejčastěji doporučovaná snídaně, která se skládala ze dvou druhů cereálií v kombinaci s mlékem, resp. tvarohem. Tato snídaně je vhodným zdrojem vlákniny z hlediska obsahu polysacharidů, navíc v kombinaci s bílkovinou nastává delší pocit nasycení a hladina glykémie by měla být po delší dobu stabilní. 9

10 2 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce Vliv vybraných potravin na hladinu glykémie je prostudovat trávení a metabolismus základních složek potravy a zhodnotit jejich vliv na hladinu krevního cukru. Dále popsat faktory, které ovlivňují hladinu glykémie a nastudovat metody měření hladiny glukózy v krvi. Zjistit vliv konzumace snídaňových cereálií s mléčnými produkty na hladiny krevní glukózy u vybrané skupiny dobrovolníků. U probandů budou dále změřeny vybrané antropometrické ukazatele za účelem zjištění složení těla. Veškeré zjištěné výsledky budou statisticky a graficky zpracovány. 10

11 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Základní složky potravy Mezi hlavní složky výživy se řadí proteiny, lipidy a sacharidy. V těle jsou rozkládány na jednoduché látky, které slouží k dalšímu využití v organismu například k uvolnění energie nebo jako stavební materiál Proteiny Proteiny neboli bílkoviny jsou základní strukturní a funkční jednotkou lidského organismu. Pro život jsou nenahraditelné a jsou součástí všech buněk. Stálý příjem bílkovin je důležitý pro správnou funkci organismu, zvláště pak pro pravidelnou obnovu buněk a poškozených tkání. Pokud tělo nemá dostatek sacharidů nebo tuků, jsou proteiny také využívány jako zdroj energie. Základní stavební jednotkou proteinů jsou aminokyseliny, které jsou vzájemně spojeny peptidovými vazbami. Podle počtu spojených aminokyselin rozlišujeme: dipeptidy obsahují 2 aminokyseliny, tripeptidy obsahují 3 aminokyseliny, oligopeptidy obsahují 5 10 aminokyselin, polypeptidy obsahují aminokyselin, proteiny obsahují nad 100 aminokyselin. Některé aminokyseliny si organismus umí syntetizovat sám (např. alanin, serin). Esenciální aminokyseliny musíme přijímat v potravě, protože nemohou být organismem syntetizovány (valin, leucin, izoleucin, fenylalanin, tyrosin, treonin, lysin, methionin, cystein a tryptofan). Aminokyseliny podmíněně esenciální organismus dokáže syntetizovat pouze z prekurzorů dodaných zevně (např. arginin, tyrosin; Lutz a Przyzulski, 2011). Podle biologických funkcí lze proteiny rozlišit na: strukturní stavební složky buněk a tkání, katalytické enzymy, hormony, transportní přenos sloučenin (např. přenos železa zprostředkovává bílkovina transferin), 11

12 pohybové svalové proteiny aktin, myosin, obranné protilátky, imunoglobuliny, které chrání organismus před infekcí, zásobní ferritin (např. skladování železa v buňkách pomocí bílkoviny feritinu), faktory srážení krve, senzorické rodopsin v oční sítnici umožňující vidění, regulační histony, hormony, výživové zdroj esenciálních aminokyselin, hlavní zdroj dusíku v potravě (Velíšek a Hajšlová, 2009). V potravinářských výrobcích vlivem tepelné úpravy dochází u proteinů k fyzikálním a chemickým změnám, tzv. denaturaci. Z výživového hlediska je denaturace žádoucí, jelikož zvyšuje přístupnost trávicích enzymů a využitelnost bílkovin. Podle chemického složení se bílkoviny rozdělují na jednoduché a složené. Jednoduché proteiny obsahují v molekule pouze aminokyselinové jednotky. Složené bílkoviny obsahují i nebílkovinnou složku. Lze je rozdělit na: lipoproteiny obsahují lipidovou složku, fosfoproteiny obsahují kyselinu fosforečnou, glykoproteiny obsahují sacharidovou složku, metaloproteiny obsahují kationty kovů, hemoproteiny obsahují krevní barvivo, nukleoproteiny obsahují části nukleových kyselin. Podle fyzikálního hlediska se proteiny rozdělují na: nativní (přírodní) proteiny mají zachovány veškeré biologické funkce, denaturované vlivem tepla nebo chemických činidel dochází ke ztrátě biologických funkcí, upravené (chemicky modifikované) potravinářská aditiva. Nejvýznamnější dělení je z hlediska výživy na: plnohodnotné proteiny obsahují veškeré esenciální aminokyseliny (vejce, mléko), 12

13 téměř plnohodnotné bílkoviny živočišné svaloviny, neplnohodnotné bílkoviny neobsahují všechny esenciální aminokyseliny (rostlinné proteiny; Komprda, 2012). Pro lidskou výživu jsou bílkoviny získávány z živočišných a rostlinných produktů. Vhodné zdroje bílkovin by měly být vybírány i s ohledem na složení a množství tuku obsaženého v dané potravině. Živočišné produkty mají vyšší obsah všech esenciálních aminokyselin, ale také velké množství nasycených mastných kyselin. Proto je vhodné vybírat živočišné potraviny s nižším obsahem tuku. Rostlinné zdroje bílkovin jsou navíc velmi bohaté na vlákninu. Běžně doporučovaná denní dávka pro dospělou osobu je 0,8 1 g/kg tělesné hmotnosti. Vyšší potřebu mají kojenci, děti v období růstu a těhotné a kojící ženy, pro které je denní potřeba bílkovin 1,3 g/kg tělesné hmotnosti. Hlavními zdroji bílkovin jsou maso, mléko a mléčné výrobky, vejce, luštěniny, obiloviny. Nadbytek příjmu bílkovin je zpracován jako zdroj energie. Energetická výtěžnost bílkovin je 17 kj/g bílkoviny. Z hlediska výživových doporučení pro Českou republiku by měly bílkoviny tvořit % z celkového energetického příjmu. Kombinace rostlinných a živočišných bílkovin by měla být v poměru 1:1 (Gibney, 2013) Metabolismus a trávení proteinů Trávení je důležitý proces, při kterém získáváme živiny a energii pro dodání do jednotlivých tkání a buněk prostřednictvím mízy a krve. Metabolismus tvoří chemické a energetické změny v organismu, které jsou způsobeny jeho reakcí na přijaté látky. Jedná se o přeměnu produktů trávení na odpadní látky a výstavbu nových důležitých sloučenin. Metabolismus je soubor všech enzymových reakcí, při kterých dochází k přeměně látek a energie v organismech. Podle směru probíhající změny se metabolismus rozděluje na výstavbový proces, což je děj anabolický a rozkladný proces, což je děj katabolický. 13

14 Anabolismus je proces, při kterém se vytvářejí látky chemický složitější při současném využití energie. Jelikož se energie spotřebovává, jedná se o reakce endergodické. Příkladem jsou proteosyntéza, glykogeneze nebo lipogeneze. Katabolismus je proces, při kterém jsou složité organické látky rozkládány na látky chemicky jednodušší, například rozklad bílkoviny na aminokyseliny. Tento děj je využíván při rozkladu přijaté potravy. Při této reakci dochází k uvolnění značného množství energie, které může organismus využít pro reakce anabolické. Jedná se tedy o reakce exergonické, mezi které se řadí proteolýza, glykogenolýza nebo lipolýza. V různých obdobích života není metabolismus stejně intenzivní. V období růstu převládají děje anabolické, v dospělosti je katabolismus a anabolismus v rovnováze a ve stáří převládají děje katabolické. V průběhu života dochází k postupnému snižování těchto uvedených děju. Látkový metabolismus je složen z procesů, ve kterém: přijímané živiny jsou v trávicím traktu štěpeny enzymy, vstřebávány, pomocí krevního oběhu jsou rozváděny k buňkám, z jednoduchých látek vznikají stavební součásti buněk a tkání, jsou vytvářeny důležité biologické látky, jako jsou hormony, enzymy aj., dochází k ukládání látek do zásoby, například glykogenu v játrech nebo podkožního tuku, odpadní a nevyužité látky jsou vylučování z těla (Ottoboni, 2013). Na metabolismu proteinů se podílejí peptidázy, což jsou enzymy žaludku, slinivky břišní (pankreatu) a sliznice tenkého střeva, které rozkládají bílkoviny na volné aminokyseliny, dipeptidy, tripeptidy nebo oligopeptidy. Endopeptidázy štěpí proteiny uvnitř molekuly (např. pepsin, trypsin) a exopeptidázy štěpí proteiny od karboxylového konce (karboxypeptidázy) nebo od aminového konce (aminopeptidázy; Matouš, et al., 2010). K trávení dochází v žaludku pomocí enzymu pepsinu. Pepsin je produkován tzv. hlavními buňkami žaludeční sliznice v neaktivní formě jako pepsinogen. Působením kyseliny chlorovodíkové produkované tzv. krycími buňkami je pepsinogen aktivován na pepsin, který štěpí peptidové vazby. 14

15 Postupem tráveniny do duodena je pepsin inaktivován pankreatickou šťávou, která pokračuje ve štěpení bílkovin. Z endopeptidáz jsou to trypsin, chymotripsin a elastáza a z exopeptidáz karboxypeptidáza. Trávení dále probíhá v kartáčovém lemu enterocytů tenkého střeva, kde pomocí enzymů peptidázy a aminopeptidázy jsou bílkoviny rozloženy až na jednotlivé aminokyseliny, které jsou resorbovány přes mukosální membránu tenkého střeva do krve, která je přivádí nejprve do jater nebo lymfatického oběhu a následně do ostatních tkání. Bílkoviny jsou pro organismus jediný zdroj dusíku. Aminokyseliny získané z bílkovin slouží v organismu k syntéze nových bílkovin, k syntéze nebílkovinných dusíkatých látek a jako zdroj energie, pokud jsou ostatní energetické zdroje vyčerpány (Ferrier, 2014). Při správném metabolismu proteinů je jejich tvorba a odbourávání v rovnováze, což lze zjistit na základě dusíkové bilance. Dusíková bilance je rozdíl mezi množstvím dusíku přijatého ve stravě ve formě bílkovin a množstvím dusíku vyloučeného z těla. U zdravého dospělého člověka je příjem i výdej dusíku v rovnováze. Takzvaná pozitivní dusíková bilance vyžaduje vyšší příjem dusíku než jeho vyloučení. Vyskytuje se u jedinců s vyšší potřebou bílkovin, zejména pro růst jedince a rozvoj svalové tkáně. Negativní dusíková bilance znamená, že příjem dusíku je nižší než jeho množství vyloučené močí. Je způsobena nedostatečným příjmem bílkovin, zejména při nedostatku esenciálních aminokyselin. Při této bilanci dochází hlavně k úbytku svalové hmoty tím, že převažuje rozpad proteinů kosterního svalstva nad jejich syntézou (Liebermann a Peet, 2015) Lipidy Tuky neboli lipidy tvoří jednu z hlavních živin nezbytných pro zdravý vývoj organismu. Z chemického hlediska se jedná o estery vyšších mastných kyselin a alkoholů. Lipidy lze rozdělit na homolipidy a heterolipidy. Složené tuky neboli heterolipidy obsahují v molekule kromě mastných kyselin a alkoholů další složku, zejména bílkovinnou nebo sacharidovou. Uplatňují se ve struktuře tkání a různých funkcí organismu. Lipidy, které obsahují v molekule bílkovinu, jsou nazývány lipoproteiny, které slouží pro transport mastných kyselin, triacylgycerolu a cholesterolu v organismu. Mezi další významné heterolipidy patří fosfolipidy, které 15

16 mají esterově vázanou kyselinu fosforečnou a glykolipidy, kde netukovou složku tvoří sacharid (glukóza nebo galaktóza; Mathews et al., 2013). Jednoduché tuky neboli homolipidy jsou tvořeny jednou molekulou glycerolu, na kterou jsou esterově vázané zbytky tzv. acyly mastných kyselin. Glycerol je trojsytný alkohol a může mít ve své molekule navázaný jeden, dva nebo tři zbytky karboxylových kyselin. Tvoří tedy monoacyl-, diaclyl- a triacylglyceroly. Vázané kyseliny mohou být stejné nebo různé. Pevné tuky obsahují především nasycené mastné kyseliny a jsou přítomny zejména v živočišných tkáních a produktech. Oleje obsahují z velké části nenasycené mastné kyseliny a jsou získávány z rostlin. Největší podíl lipidů v potravě se vyskytuje ve formě triacylglycerolů. Jsou to směsi nasycených a nenasycených mastných kyselin a jsou klasifikovány podle toho, který typ mastné kyseliny převažuje. Obsah mastných kyselin udává fyzikální, chemické a biologické vlastnosti jednotlivých homolipidů, čímž určují jejich možnosti pro technologické zpracování, kulinární použití a výživové vlastnosti (Mann a Truswell, 2007). V organismu lipidy zastávají funkci: rezervní jsou významným zdroje energie (1 g tuku poskytuje 38,9 kj), strukturní složka buněčných membrán, obalů nervů, ochrannou ochrana před mechanickým poškozením (hlavně orgánů), tepelná izolace, katalytickou jsou substrátem pro syntézu žlučových kyselin, steroidních hormonů, vitamínů A a D, pomocí lipidů se vstřebávají vitamíny rozpustné v tucích A, D, E, K, jsou také nositelem chutě a vůně pokrmů (Zlatohlávek, 2016). Z výživového i zdravotního hlediska má největší význam cholesterol, jako doprovodná složka lipidů. Cholesterol není přijímán pouze v potravě, ale i organismus si ho sám vytváří, protože představuje pro člověka látku naprosto nezbytnou. Je součástí všech buněk, obalů nervových vláken, podílí se na stavbě buněčných membrán, je důležitý pro trávení a vstřebávání tuků a v játrech jsou z něho syntetizovány žlučové kyseliny. Dále je výchozí látkou hormonů, vitamínu D, který se účastní kalciové homeostázy (Mathews et al., 2013). 16

17 Nejvíce charakteristické pro lipidy jsou však mastné kyseliny, které se vyskytují ve formě esterů s alkoholy a malá část i ve volné neesterifikované formě. Podle přítomnosti dvojné vazby v řetězci karboxylové mastné kyseliny je udáván stupeň nasycenosti. Mastné kyseliny lze tedy rozdělit na nasycené, mononenasycené a polynenasycené. Nasycené mastné kyseliny neboli SFA (Saturated Fatty Acids) neobsahují ve své molekule žádnou dvojnou vazbu a obsahují sudý počet atomů uhlíku. Nejvíce se vyskytující nasycené mastné kyseliny jsou kyselina palmitová, stearová a myristová. Nachází se především v živočišných produktech a to v mléce, másle, sádle, smetaně nebo sýrech, dále v palmovém a kokosovém oleji. Při nadměrné konzumaci negativně působí na zdraví organismu tím, že zvyšují hladinu LDL cholesterolu, riziko kardiovaskulárních chorob a vznik obezity (Chow, 2008). Mononenasycené mastné kyseliny neboli MUFA (MonoUnsaturated Fatty Acids) obsahují ve své molekule jednu dvojnou vazbu. Hlavním zdrojem jsou rostlinné oleje (např. olivový, řepkový, slunečnicový), avokádo a ořechy. Nejvíce se v potravě vyskytuje kyselina olejová řady n-9, která má v molekule dvojnou vazbu na devátém uhlíku. Je obsažena prakticky v každém rostlinném oleji a živočišných tucích. Polynenasycené mastné kyseliny neboli PUFA (PolyUnsaturated Fatty Acids) mají v molekule dvě a více dvojných vazeb v uhlíkatém řetězci. Podle výživového hlediska jsou nejvýznamnější polynenasycené mastné kyseliny n-3 a n-6, kde číslo označuje umístění první dvojné vazby od metylového konce. Mastné kyseliny ze skupiny n-3 (kyselina α-linolenová) a n-6 (kyselina linolová) patří mezi esenciální látky, které si organismus nedokáže sám vytvořit, a proto je nutné je přijímat potravou. K n-3 mastným kyselinám patří kyselina α-linolenová (ALA), která je prekurzorem pro syntézu eikosapentaenové (EPA) a dokosahexaenové kyseliny (DHA). Kyselina α- linolenová se nejvíce vyskytuje v řepkovém, sojovém oleji a vlašských oříškách. Důležitá je, ale i konzumace zdrojů bohatých na její metabolity. Přirozeným zdrojem EPA a DHA kyseliny je rybí olej, získávaný převážně z čerstvých tresčích jater a ryby (makrela, losos, sardinky, pstruh, kapr). Nedostatek n-3 mastných kyselin, hlavně 17

18 v období růstu se projevuje poruchami vývoje a neurologickými poškozeními. Dále dochází ke zvýšení rizika výskytu duševních chorob, inzulínové rezistence, zhoršení paměti či oslabení imunity. Mezi n-6 se řadí kyselina linolová (LNA), která je prekurzorem kyseliny arachidonové. Kyselina arachidonová se vyskytuje v podzemnici olejné, mase, rybách a vejci, ale z větší části se tvoří z kyseliny linolové, která je obsažená např. v mase, lněném a slunečnicovém oleji. Mastné kyseliny n-6 jsou důležité pro správný vývoj buněk. Nedostatek těchto kyselin může způsobit anémii, ekzémy, poruchy růstu či špatné hojení ran (O`Brien, 2009). Konečnými metabolity řady n-3 a n-6 jsou tzv. eikosanoidy, mezi které patří prostaglandiny, leukotrieny a tromboxany. Eikosanoidy z kyseliny arachidonové (n-6) a EPA a DHA (n-3) mají rozdílné fyziologické účinky. Mastné kyseliny řady n-6 působí prozánětlivě, vasokonstrikčně, čímž zvyšují riziko srdečně cévních onemocnění a dochází ke zvýšenému výskytu trombů. Mastné kyseliny řady n-3 působí příznivě v prevenci proti kardiovaskulárním onemocněním, autoimunitním onemocněním a potlačují riziko vzniku zánětů a rakoviny, snižují hladinu cholesterolu a zlepšují vitalitu a mozkové funkce (Komprda, 2012). Produkce metabolitů z prekurzorů (ALA, LNA) je ovlivňována nejvíce poměrem ve stravě. Dle výživových doporučení je optimální poměr mastných kyselin řady n-3 a n-6 5:1. Z hlediska racionální výživy by množství přijatého tuku u zdravého dospělého člověka mělo činit % z celkového denního energetického příjmu, kde je důležitým faktorem zastoupení mastných kyselin ve zdrojích potravin (O`Brien, 2009) Metabolismus a trávení lipidů Metabolismus lipidů, zejména triacylglycerolů začíná v dutině ústní působením lipázy obsažené ve slinách. Malá část štěpení probíhá i v žaludku, kde žaludeční lipáza působí na triacylglyceroly s mastnými kyselinami s kratším řetězcem. Samotné trávení probíhá až v duodenu, kde je nutná emulgace pomocí žlučových kyselin, které několikanásobně zvětší plochu, na které dochází k enzymatickému štěpení. Nejdůležitějším enzymem pro trávení tuků je pankreatická lipáza, která se uplatňuje pouze v přítomnosti enzymu kolipázy. Kolipáza vytváří na povrchu tukové kapénky komplex se žlučovými kyselinami. Pomocí pankteratické lipázy se z triacylglycerolů odštěpují mastné kyseliny a vznikají 2-monoacylglyceroly. Trávení je dokončeno v tenkém střevě působením 18

19 střevní lipázy. Konečnými produkty jsou volné mastné kyseliny, glyceroly, monoacylglyceroly a diacylglyceroly (Matouš et al., 2010). Mastné kyseliny s delším řetězcem jsou zabudovány do tzv. micel, jejichž povrch je tvořen solemi žlučových kyselin a jsou transpotovány do enterocytu. V enterocytech jsou produkty trávení znova zpracovány a jsou zabudovány do útvarů zvaných chilomikrony. Ty jsou dopraveny do lymfatických kapilár a lymfou transportovány až do krevního oběhu (Liebermann a Peet, 2015) Sacharidy Sacharidy jsou chemicky označovány jako polyhydroxyaldehydy a polyhydroxyketony, které obsahují v molekule minimálně tři uhlíkové atomy. Řadí se mezi rychlé zdroje energie. Vznikají v rostlinách z vody a oxidu uhličitého s využitím světelné energie procesem zvaném fotosyntéza. V organismu se mohou syntetizovat glukoneogenezí z některých bílkovin a složek tuků. V potravě jsou nejvíce zastoupeny v rostlinné stravě, zejména obilovinách a produktech z nich (Cui, 2005). Mají celou řadu funkcí: zdroj energie pro činnost buněk a tkání (1 g sacharidu poskytuje 17 kj), tvoří více než polovinu energetické hodnoty potravy (50 80 %), zajištění tělesných funkcí, stavební jednotka buněk, chrání buňky před působením vnějších vlivů, biologicky aktivní látky (glykoproteiny, hormony), nestravitelné sacharidy vláknina, příznivě ovlivňuje činnost střev. Podle počtu sacharidových jednotek se rozdělují na: monosacharidy, disacharidy obsahují v molekule dvě cukerné složky, oligosacharidy 3 10 sacharidových jednotek, polysacharidy obsahují více než 10 cukerných jednotek (Velíšek a Hajšlová, 2009). 19

20 Z hlediska výživy jsou sacharidy děleny na: cukry (monosacharidy, disacharidy), sacharidy s krátkým řetězcem (oligosacharidy), škrob (rychle stravitelný, pomalu stravitelný, rezistentní), neškrobové polysacharidy (potravní vláknina, ostatní neškrobové polysacharidy; Komprda, 2012). Monosacharidy jsou základní stavební jednotkou všech složitějších sacharidů a jsou primárním zdrojem energie. V přírodě existuje asi 200 monosacharidů; mezi nejvýznamnější patří glukóza, fruktóza a galaktóza. Glukóza neboli hroznový cukr je nejčastěji se v přírodě vyskytující a nejvýznamnější jednoduchý sacharid. Patří mezi nejdůležitější zdroje energie pro lidský organismus. Vstřebává se do krve z trávicího traktu, odkud se dostává do buněk a orgánů. Největší zastoupení má v medu, ovoci a zelenině. Fruktóza neboli cukr ovocný je z cukrů nejsladší a je přítomen stejně jako glukóza v medu, ovoci a zelenině. Má povzbuzující účinek na srdce. Fruktóza i glukóza se ukládají v podobě glykogenu v játrech a svalovině. Glykogen je zásobní polysacharid a slouží jako energetická rezerva. Pro průmysl se fruktóza získává z cukrové řepy, třtiny nebo kukuřice. Galaktóza se samostatně vyskytuje pouze zřídka v banánech, brokolici, dýni nebo okurce. Nejvíce je v potravinách obsažena jako součást mléčného cukru (Klimešová a Stelzer, 2013). Disacharidy jsou složeny ze dvou monosacharidových jednotek spojené navzájem glykosidovou vazbou. Potravinářsky nejvýznamnější je sacharóza, laktóza a maltóza. Tyto sacharidy přijaté z potravy jsou štěpeny ve střevě na monosacharidy, které jsou následně vstřebávány. Sacharóza neboli cukr řepný nebo třtinový je důležitou potravinářskou a průmyslovou surovinou. Sloučenina se skládá spojením jedné molekuly glukózy a fruktózy. Získává se z cukrové řepy nebo třtiny pod označením cukr. Maltóza neboli cukr sladový je tvořen dvěma molekulami glukózy. V přírodě se volně nevyskytuje, ale vzniká enzymovou hydrolýzou škrobu (Matouš et al., 2010). 20

21 Laktóza neboli cukr mléčný je složen z molekuly galaktózy a glukózy. Přirozeně se vyskytuje v mléce savců, kterému dodává nasládlou chuť a v mléčných výrobcích jako jsou sýry, jogurty, smetana, máslo, tvaroh. V organismu se laktóza pomocí enzymu laktáza ve střevě štěpí na jednoduché cukry, které jsou vstřebávány do krevního oběhu. Oligosacharidy vznikají navázáním tří až deseti molekul monosacharidů spojenými glykosidovými vazbami. Podle počtu monosacharidových jednotek se rozdělují na trisacharidy až dekasacharidy. Mezi nejčastěji se vyskytujícími oligosacharidy v potravinách patří např. rafinóza, jejímž zdrojem jsou zejména luštěniny, dále melecitóza, která je obsažená v medu. Polysacharidy jsou tvořeny z více než deseti monosacharidových jednotek navzájem spojených glykosidovými vazbami. Jestliže se molekula polysacharidu skládá z jednoho druhu monosacharidu, jedná se o homopolysacharidy. Pokud molekula obsahuje i jiné chemické sloučeniny nesacharidové povahy nazývají se heteropolysacharidy. Ve výživě člověka mají největší význam polysacharidy přirozeně se vyskytující v rostlinách. Nejvýznamnější jsou škroby obilovin, luštěnin a brambor, celulóza, hemicelulózy a pektiny přítomné v ovoci, zelenině, okopaninách nebo luštěninách, dále rostlinné gumy a slizy. Z živočišných sacharidů má význam zásobní polysacharid glykogen a chitin. Polysacharidy se rozdělují podle schopnosti štěpení amylázami v zažívacím traktu na využitelné a nestravitelné. Využitelné polysacharidy jsou v organismu postupně rozloženy na oligosacharidy a monosacharidy, které organismus využívá jako zdroj energie. Nestravitelné polysacharidy prochází trávicím traktem nezměněny a jsou fermentovány enzymy střevní mikroflóry za vzniku mastných kyselin, oxidu uhličitého, vodíku a metanu. Do této kategorie se řadí hemicelulóza, celulóza, lignin, pektin nebo inulin. Celulóza je součástí struktury rostlin, pektin se nachází v ovoci a lignin je obsažen například v česneku, semenech nebo otrubách (Velíšek a Hajšlová, 2009). Vláknina podporuje růst enterobakterií, podporuje imunitní systém střeva, snižuje riziko kolorektálního karcinomu, divertikulózy a nachází uplatnění v prevenci proti zácpě. Doporučený denní příjem u dospělého člověka je g na den, u dětí se potřeba odvíjí od jejich věku, ke kterému se přičte 5 7 g na den. Nejvhodnějšími 21

22 a přirozenými zdroji vlákniny jsou luštěniny, celozrnné výrobky, semena, zelenina a ovoce. Rozpustná vláknina na sebe v trávicím traktu váže vodu, tím zvětšuje objem tráveniny a zpomaluje její transport zažívací trubicí. Zvětšením objemu dodává pocit nasycení a změkčením střevního obsahu pomáhá při vyprazdňování. Dostatečná konzumace této vlákniny snižuje vstřebávání cholesterolu tím, že ho na sebe váže a stolicí dochází k jeho vyloučení. Rozpustná vláknina je obsažena v obilovinách, luštěninách, bramborách a v dužině zeleniny a ovoce. Vláknina nerozpustná podporuje střevní peristaltiku a umožňuje rychlejší vylučování toxických látek, zvyšuje objem stolice, usnadňuje vyprazdňování a podporuje obnovu buněk tlustého střeva. Zdroji této vlákniny jsou obilniny, otruby, neloupaná rýže, celozrnné potraviny, ořechy, semena, jahody, rybíz, nebo hrášek (Spiller, 2001). Mezi nerozpustnou vlákninu lze zařadit i rezistentní škrob, který se do střeva dostane neporušený, kde je fermentován působením mikroorganismů na mastné kyseliny, zejména na kyselinu máselnou. Kyselina máselná je důležitým zdrojem pro buňky střeva a působí jako prevence proti rakovině tlustého střeva. Rezistentní škrob zlepšuje trávení, pomáhá udržovat stabilnější hladinu krevní glukózy a pozitivně působí na střevní mikroflóru. Nachází se v neporušených zrnech a semenech, syrových bramborách, nezralých banánech, luštěninách nebo okoralém chlebu (Cho, Prosky a Dreher, 1999) Metabolismus a trávení sacharidů V rámci racionální stravy by v přijaté potravě měly více než polovinu sacharidů tvořit polysacharidy, menší část pak laktóza, sacharóza a minimum pak glukóza a fruktóza. Trávení sacharidů začíná v dutině ústní působením enzymu obsaženého ve slinách a to ptyalinem, známý také jako α-amyláza. Slinná α-amyláza zahajuje štěpení škrobu. V žaludku je tento enzym vlivem kyselého prostředí inaktivován a škrob se dále štěpí až v duodenu vlivem pankreatické α-amylázy. Produkty štěpení škrobu jsou maltóza, maltotrióza a α-dextrin. Vzniklé produkty jsou dále rozkládány v tenkém střevě pomocí enzymů na monosacharidy. Maltóza se štěpí na dvě molekuly glukózy, laktóza je štěpena pomocí enzymu laktázy na glukózu a galaktózu, sacharóza se rozkládá pomocí sacharázy na glukózu a fruktózu a maltotrioza a α-dextrin jsou rozloženy pomocí α- 22

23 dextrinázou na několik molekul glukózy. Samotná resorpce monosacharidů probíhá v duodenu a jejunu a následně jsou odváděny do portální krve do jater (Holeček, 2016) Glykemický index a glykemická nálož Glykemický index (GI = glycemic index) je číselný údaj, který vyjadřuje rychlost přeměny sacharidů obsažených v potravinách na glukózu. Určuje kvalitu sacharidů dle toho, jak působí na hladinu glykémie. Potraviny, které mají vysoký glykemický index se rychleji štěpí na glukózu a zvyšují tak její hladinu v krvi. Glykémie v krátké době dosáhne vysoké hodnoty. Sacharidy, které se štěpí pomalu, mají glykemický index nízký a hladinu glykémie zvyšují pozvolna (Ottoboni, 2013). Glykemický index poprvé v roce 1981 uvedl profesor výživy na Torontské univerzitě David Jenkins, který přišel s názorem, že jednotlivé skupiny sacharidů ovlivňují hladinu glykémie různě. Studoval tedy účinky potravin u běžné populace a sacharidy se později začaly rozlišovat podle GI. Glykemický index lze také vyjádřit jako počet gramů uvolněné glukózy na 100 g potraviny. Různé potraviny se stejným obsahem sacharidů ve srovnání s glukózou mají různý vzestup a průběh glykémie. Obsah vlákniny v potravině ovlivňuje rychlost vstřebávání sacharidů. Stanovení glykemického indexu potraviny znázorňuje obr. 1. Obr. 1 Stanovení glykemického indexu (zdroj: 23

24 Zjištění GI potravin vychází z referenční hodnoty, tedy glykemického indexu glukózy, která má hodnotu 100. GI potravin se určuje stupnicí od 0 do 100 dle ovlivnění hladiny cukru v krvi. Potraviny dle GI se rozlišují následovně: Potraviny s vysokým GI > 70 Potraviny se středním GI Potraviny s nízkým GI 55 > Pouze disacharid maltóza zvyšuje glykémii rychleji než glukóza, jelikož má hodnotu GI 110. Na obr. 2 jsou vyznačené křivky pro jednotlivé skupiny potravin dle GI a jejich vliv na hladinu glykémie. Při nadměrné konzumaci potravin s vysokým GI dochází k vyšší tvorbě inzulínu, který zvyšuje produkci tukových tkání, což později vede k nadváze. Zvyšuje i riziko vzniku kardiovaskulárních chorob nebo diabetu II. typu. Naopak potraviny s nízkým glykemickým indexem jsou pomaleji tráveny, oddalují hlad a podporují hubnutí u osob s nadváhou. Zároveň udržují stabilní hladinu glykémie, která cévy zachovává pružné, snižuje riziko aterosklerózy, brání tvorbě trombů a slouží jako prevence civilizačních chorob (Brand-Miller et al, 2004). Obr. 2 Vliv jednotlivých skupin potravin dle glykemického indexu na hladinu glykémie (zdroj: 24

25 Glykemická nálož (GL = glycemic load) je součin GI určité potraviny a množství sacharidů v jedné porci. Udává glykemickou odpověď nejen na konkrétní druh, ale i na množství konzumované potraviny. Glykemickou nálož lze zjistit následovně: Glykemická nálož = GI x množství sacharidů v porci / 100 Pro zjištění glykemické nálože potraviny je potřeba znát její glykemický index, který lze dohledat v různých tabulkách a obsah sacharidů v porci suroviny. The global diabetes community na svých internetových stránkách uvádí příklad: Glykemický index celozrnného chleba = 45 Krajíc celozrnného chleba obsahuje 18 g sacharidů GL = 45 18/100 = 8 Glykemická nálož celozrnného chleba činí 8, tudíž patří k potravinám s nízkou glykemickou zátěží. The University of Sydney uvádí dělení potravin dle glykemického zatížení následovně: Nízká glykemická zátěž GL = < 10 Střední glykemická zátěž GL = Vysoká glykemická zátěž GL = 20 < Potraviny s nízkým GI jsou většinou i potravinami s nízkou glykemickou zátěží. Znalost glykemické nálože může být užitečným prostředkem zejména pro osoby s diabetem a pro určení množství potraviny, které je vhodné pro udržení stabilní hladiny glukózy v krvi ( 2017). Glykemický index udává, jak na danou potravinu bude organismus reagovat. Jakmile je do krevního oběhu uvolňována glukóza a souběžně s ní je produkován i hormon inzulín. Pokud je uvolňování glukózy pozvolné, stejně tak dojde k uvolnění potřebného množství inzulínu, který ji pomůže vstoupit do buňky. Při rychlém a větším množství glukózy organismus začne produkovat větší množství inzulínu, který glukózu uloží do tukové tkáně. Pokud se hladina inzulínu zvyšuje často, může se stát, že buňky, 25

26 které reagují na glukózu, se vůči ní stanou rezistentní. Tomuto lze předcházet zařazením potravin s nižším glykemickým indexem. Většinou platí, že čím více vlákniny daná potravina obsahuje, tím nižší má glykemický index (Foster, 2006). Glykemický index potravin je ovlivňován těmito faktory: typ sacharidu zda se jedná o laktózu, sacharózu, glukózu nebo jiný sacharid, druh a charakter škrobu, obsah a typ vlákniny čím vyšší podíl vlákniny, tím je nižší využitelnost sacharidů a GI je nižší, technologické zpracování a kulinární úprava suroviny čím je potravina více rozmělněna nebo povařena, tím jsou sacharidy dostupnější a GI se zvyšuje, stupeň zralosti zralé ovoce a zelenina má vyšší GI, množství dalších živin bílkoviny a tuky zpomalují vstřebávání sacharidů, kyselost potraviny kyseliny v potravině, nebo přidané do pokrmu snižují GI, tím, že zpomalují vyprazdňování žaludku, např. vinný ocet, citrónová šťáva, zakysané mléčné výrobky. Tab. 1 uvádí glykemický index u různých druhů potravin i stejné potraviny v závislosti na technologické úpravě (Klimešová a Stelzer, 2013). 26

27 Tab. 1 Příklad GI u různých druhů potravin i stejných potravin v závislosti na technologické úpravě Potravina GI Pivo 110 Glukóza 100 Brambory Brambory pečené 95 Bramborové hranolky 90 Bramborová kaše 70 Brambory vařené 50 Rýže Rýže předvařená 85 Rýže bíla 56 Rýže Basmati 50 Mrkev Mrkev vařená 49 Mrkev syrová 35 Těstoviny Špagety vařené 20 min 60 Špagety vařené al dente 45 Mouka Pšeničná mouka 70 Pohanková mouka 50 Ostatní Med 90 Meloun vodní 75 Rohlík bílý 70 Banán 65 Celozrnný chléb 53 Kiwi 50 Čokoláda 70 % kakaa 22 (zdroj: 27

28 Potraviny obsahující výhradně bílkoviny, například maso, ryby nebo vejce neobsahují žádné sacharidy, tudíž je jejich GI nulový. Jsou ale i bílkovinné potraviny, které obsahují sacharidy, a proto mají GI vyšší, například Bob polní. GI mohou zvyšovat různé přidávané látky, například strouhanka k masu, mouka přidávaná do uzenin nebo kondenzované mléko, do kterého jsou přidávány další cukry. Potraviny s vysokým obsahem tuku nezvyšují hladinu glukózy v krvi, proto mají GI nízký. Hladinu glykémie výrazně ovlivňují potraviny s vysokým obsahem sacharidů. Mezi sacharidové potraviny, které mají GI vyšší, jsou bílé pečivo, těstoviny, obiloviny, rýže nebo brambory (Foster, 2006). Příklad potravin s nízkým glykemickým indexem (GI < 55), které hladinu glykémie zvedají pozvolna: zelenina: syrová mrkev, ředkvičky, špenát, paprika, rajčata, česnek, cibule, ovoce: pomeranč, citrón, grapefruit, jablko, kiwi, olivy, mandarinka, hořká čokoláda, sýry, ořechy, semínka, luštěniny, sója houby, celozrnný chléb, mléko polotučné. Příklad potravin se střední hodnotou glykemického indexu (GI 56 69), které hladinu glykémie zvyšují středně rychle: zelenina: vařená červená řepa, vařené brambory, kukuřice, ovoce: ananas, mango, banán, hroznové víno, obiloviny: celozrnné výrobky, ovesné vločky, pohanka, rýže, kysané mléčné výrobky, jogurty, smetanové zmrzliny. Příklad potravin s vysokým glykemickým indexem (GI > 70), které zvyšují glykemii rychle: zelenina: bramborová kaše, dušená nebo vařená kukuřice, 28

29 ovoce: vodní a cukrový meloun, sušené datle, sušenky, bonbony, čokoláda, sušenky, zákusky, glukóza, řepný cukr, med, tvrdý alkohol, pivo, instantní potravinové výrobky, pšeničná mouka, bílé pečivo (Webster-Gandy, Madden a Holdsworth, 2012). 3.2 Glykémie Glykémie udává koncentraci glukózy v krvi. Za normálních fyziologických podmínek je její hodnota u zdravého dospělého člověka nalačno v rozmezí 3,8 5,6 mmol/l a postprandiální hodnota by měla být do 10 mmol/l. Hodnota glykémie nalačno primárně slouží k průkazu nebo vyloučení poruchy metabolismu glukózy. Pokud hodnota nalačno klesne pod 3,3 mmol/l dochází k hypoglykémii, při které je ohrožen přísun glukózy do mozkové tkáně, neboť glukóza je pro nervovou tkáň základním zdrojem energie. Dochází k ní, když je v organismu vyšší množství inzulínu, než je třeba. Může se vyskytnout při hladovění, předávkování antidiabetiky, nezdravém životním stylu, při snížené funkci štítné žlázy, postižení slinivky nádorem, tzv. inzulinomem (nádorem produkující inzulín) nebo onemocnění jater a ledvin. Projevuje se následujícími příznaky: pocit hladu, třes, zmatenost, slabost, ospalost, pocení, bledost, psychiatrické poruchy až bezvědomí. Prevencí hypoglykémie je vyvážená pravidelná strava bohatá na celozrnné produkty a obiloviny s dostatečným množstvím minerálů. Hodnota nalačno vyšší jak 7 mmol/l se označuje jako hyperglykémie, což je typický projev diabetes mellitus. Může k ní docházet také při stresu, akutním infarktu myokardu nebo alkoholismu. Hyperglykémie se projevuje nadměrnou žíznivostí, nevolností, poruchami vidění, únavou, podrážděností nebo typickým acetonovým zápachem z úst, který způsobují hromadící se ketolátky v krvi. Při nedostatku inzulínu nemůže být glukóza využita jako zdroj energie, proto dochází k aktivaci lipolýzy a uvolněné volné mastné kyseliny jsou využity jako náhradní zdroj energie pro buňky. Odbouráváním mastných kyselin β-oxidací vzniká nadbytečné množství acetyl-coa z něhož vznikají v játrech ketolátky (nejznámější aceton), které přecházejí do krve a moči. Ketolátky mohou být přítomny i ve vydechovaném vzduchu, zejména u diabetiků I. typu. Mohou se také hromadit při dlouhodobém hladovění nebo 29

30 redukčních dietách, kdy nedochází k dostatečnému přísunu glukózy a zdrojem energie se stávají vlastní tuky (Ferrier, 2014) Regulace hladiny glykémie Optimální koncentrace glukózy v krvi musí být udržována k zajištění dostatečného přísunu do tkání závislých na glukóze, zejména do erytrocytů a mozku. Glukóza se do buněk dostává tzv. usnadněnou difúzí, prostřednictvím specifického přenašeče, jehož množství je řízeno inzulínem. Na řízení metabolismu glukózy se podílejí hormony pankreatu a nadledvin. Pankreas je smíšená laločnatá žláza, kterou lze rozdělit na endokrinní a exokrinní část. Exokrinní část zaujímá 85 % žlázy, jejichž funkcí je produkce trávicích enzymů. Tyto enzymy jsou důležité pro trávení základních živin na jednoduché látky, které se posléze přes střevní stěnu resorbují do krve. Endokrinní část zaujímá cca 2 % žlázy a je tvořena tzv. Langerhansovými ostrůvky produkující hormony, které se významně podílejí na regulaci glukózy v krvi. Ostrůvky jsou složeny z několika buněk a člení se na: α-buňky nebo také A-buňky uvolňují glukagon, který zvyšuje koncentraci glukózy v krvi. β-buňky nebo také B-buňky produkují hormon inzulín, který je důležitý pro udržování hladiny glykémie v optimálních hodnotách. δ-buňky nebo také D-buňky uvolňují hormon somatostatin, který inhibuje sekreci inzulínu a glukagonu. PP-buňky nebo také F-buňky produkují pankreatický polipeptid, jehož fyziologický účinek není známý. Glukagon a inzulin se vzájemně doplňují a udržují tak fyziologickou koncentraci glukózy (Trna, Kala et al., 2016) Inzulin V β-buňkách probíhá syntéza inzulínu, uskladnění a hotový hormon je uvolňován do krevního oběhu. Uskladněn je v množství, které je nezbytné pro aktuální potřebu organismu. Molekula inzulínu je složena z 51 aminokyselin uspořádaných do dvou polypeptidových řetězců, jak je znázorněno na obr. 3. Řetězec A obsahuje 21 30

31 aminokyselin a řetězec B obsahuje 30 aminokyselin. Vzájemně jsou spojeny dvěma disulfidickými můstky a třetí disulfidový můstek stabilizuje řetězec A. Obr. 3 Struktura molekuly inzulínu (zdroj: Nejprve je v ribozomech drsného endoplazmatického retikula tvořen preproinzulín, z něhož zde po odštěpení signálního peptidu vzniká proinzulín. Ten je složen z A a B řetězce a C-peptidu (connecting peptide). Dále je transportován do Golgiho aparátu, kde dochází uvnitř sekrečních granul pomocí endopeptidáz k odštěpení C-peptidu a vzniká aktivní hormon inzulín, což je znázorněno na obr. 4. Obr. 4 Vznik inzulínu (zdroj: Exocytózou je inzulín vylučován do mezibuněčného prostoru a následně do krve. Zde cirkuluje nevázaný a je rychle eliminován z oběhu vazbou na receptory v cílových tkáních. Inzulín je do krve vylučován neustále v malém množství nezávisle na příjmu 31

32 potravy, aby byla udržována citlivost inzulínového receptoru. Hlavním spouštěcím faktorem pro vyloučení inzulínu je zvyšující se koncentrace glukózy v krvi. Inzulín je jediným hormonem, který hladinu glykémie snižuje. Dále zrychluje propustnost buněčných membrán pro glukózu a aminokyseliny, také zvyšuje aktivitu enzymů v buňkách, které zodpovídají za zpracování glukózy. Obr. 5 znázorňuje produkci inzulínu na hladinu glukózy v krvi u zdravého dospělého jedince. Při zvýšené hladině glykémie je v tzv. časné fázi během prvních několika minut uvolněn inzulín ze zásob z β-buněk. V druhé fázi asi po třiceti minutách je vylučován nově vytvořený inzulín, jehož sekrece je závislá na výši glykémie (Škrha et al., 2009). Obr. 5 Hladina inzulínu a glykózy v krvi u zdravého člověka (zdroj: Piťhová, Štechová, 2015) Sekreci inzulínu podporují kromě glukózy, také některé aminokyseliny (arginin a lyzin), mastné kyseliny, ketolátky, glukagon, kortizol, růstový hormon a gastrointestinální hormony, zejména gastrin, sekretin nebo cholecystokinin. Naopak negativně na sekreci inzulínu působí dopamin a somatostatin (Škrha et al., 2009) Glukagon Glukagon je tvořen v α-buňkách pankreatu a je považován za antagonistu inzulínu. Vzniká odštěpením z prohormonu proglukagonu. Aktivní hormon glukagon obsahuje 29 aminokyselin v molekule, jehož struktura je znázorněna na obr

33 Obr. 6 Struktura glukagonu (zdroj: Glukagon se váže na specifické receptory na membránách buněk cílových orgánů, zejména hepatocytů. Stimulem pro jeho sekreci je hypoglykémie. Hlavní funkcí je zvýšení glykémie procesem glykogenolýzy, tedy odbouráváním v játrech uloženého glykogenu na glukózu. Glukagon udržuje hladinu glukózy v optimálním rozmezí a reaguje na aktuální požadavky organismu. Ke zvýšené sekreci dochází několik hodin po jídle, při zvýšené fyzické námaze nebo stresu. Inzulín současně s glukagonem udržují optimální hladinu glykémie a pravidelný přívod glukózy do mozku i v případě hladovění nebo fyzické zátěže a také zabraňují hyperglykémii po jídle (Piťhová, Štechová, 2015) Faktory ovlivňující hladinu glykémie Na řízení metabolismu glukózy se podílejí hormony pankreatu a nadledvin. Inzulín hladinu glukózy v krvi snižuje, naopak glukagon a hormony nadledvin adrenalin a glukokortikoidy hladinu krevního cukru zvyšují. Mezi faktory ovlivňující mající vliv na hladinu glykémie patří: Strava důležitý je výběr vhodných potravin, zejména s nižším GI, dále správná kombinace a poměr základních živin a také množství jednotlivých surovin. Stres záleží na intenzitě, délce, a také zda se jedná o stres fyzický nebo psychický. Mezi psychický stres patří např. hádka s partnerem, přijímací pohovor do zaměstnání nebo vystoupení před lidmi. Do fyzického stresu lze 33

34 zařadit horečnatá onemocnění nebo jakékoliv úrazy. Hormony, které se při stresu vyplavují (kortizol, adrenalin, katecholaminy, adenokortikotropin, atd.) hladinu glykémie zvyšují a citlivost na inzulín je za těchto okolností snížena. Kortizol podporuje odbourávání bílkovin a ke zvýšení glykémie dochází díky stimulaci glukoneogeneze z aminokyselin. Pohlavní hormony u žen v období menstruace je glykémie vyšší, dále glykémii ovlivňuje těhotenství, porod a šestinedělí. Onemocnění postihující systém žláz s vnitřní sekrecí hormony štítné žlázy (tyroxin a trijodtironin) urychlují absorpci glukózy ze střeva, urychlují glykogenolýzu a inhibují sekreci inzulínu, čímž dochází ke zvýšení hladiny krevního cukru. Léky některé léky k léčbě srdečních chorob se mohou s inzulínem vzájemně ovlivňovat a může docházet ke zhoršení rozpoznání příznaků hypoglykémie. Zhoršený posun stravy zažívacím traktem a porucha vstřebávání složek potravy mohou také ovlivnit hladinu krevního cukru (Štechová, 2009) Poruchy metabolismu sacharidů Mezi poruchy ovlivňující hladinu glykémie se řadí zejména porucha glukózové homeostázy, hyperinzulinémie a diabetes mellitus. Nejčastějšími příčinami souvisejících s poruchou metabolismu sacharidů patří poškození β-buněk pankreatu, obezita, nezdravý životní styl, nedostatek pohybu, endokrinní poruchy, poškození jater, nebo genetické predispozice Porucha glukózové homeostázy Porucha glukózové homeostázy je způsobena nedostatečnou reakcí organismu na hladinu glukózy v krvi. Dochází k zhoršené reakci tkání na inzulín, což má za následek horší transport glukózy do buněk. Příčinou vzniku je hromadění viscerálního tuku, způsobený poruchou metabolismu tukové tkáně, dále obezita, nezdravý životní styl a nedostatek pohybu. Zahrnuje hraniční glykémii nalačno s hladinou glykémie 5,6 6,9 mmol/l a poruchu glukózové tolerance, která se projeví až pomocí orálního glukózového tolerančního testu, jelikož glykémie nalačno je v běžném rozmezí zdravého jedince. Hodnota glykémie je v tomto případě ve 120. minutě po zátěži glukózou 7,8 11 mmol/l. Souhrnně jsou tyto poruchy označovány jako prediabetes, 34

35 který zvyšuje riziko vývoje diabetu a kardiovaskulárních onemocnění. Většinou probíhá asymptomaticky a lze jej diagnostikovat při preventivních vyšetřeních nebo léčbě jiného onemocnění, zejména ischemické choroby dolních končetin, cévní mozkové příhody, je součástí dyslipidémie, hypertenze či obezity (Perušičová, 2012). Porucha glukózové tolerance je jedním z faktorů metabolického syndromu, což je soubor poruch, které společně vedou k vážným komplikacím zdravotního stavu, zejména k infarktu myokardu či mozkové mrtvici, dyslipidémii, obezitě a hypertenzi. Terapie spočívá ve snížení rizik kardiovaskulárních chorob a oddálení rozvoje diabetu. Cílem je dosáhnout optimální hladiny glykémie a to změnou životního stylu způsobenou dostatečnou fyzickou aktivitou a dietním opatřením (Mamedov a Shishkova, 2007) Hyperinzulinémie Hyperinzulinémii předchází inzulínová rezistence, kdy dochází k nedostatečnému účinku inzulínu v metabolismu glukózy v organismu. Normální koncentrace inzulínu v krvi vyvolá nižší biologickou odpověď. Následkem hromadění inzulínu v krvi dochází k hyperinzulinémii. Inzulínová rezistence patří mezi nejčastější faktory metabolického syndromu a je také předstupněm rozvoje diabetu II. typu. Při vysoké hladině inzulínu dochází k ukládání energie, což vede k rozvoji obezity. Dále vysoká koncentrace inzulínu působí na stěny cév, tím že buňky rostou rychleji a stěny zesilují, dochází ke zvýšení rizika hypertenze a kardiovaskulárních komplikací. Při dlouhodobé inzulínové rezistenci postupně β-buňky pankreatu selhávají a dochází k relativnímu nedostatku inzulínu v těle, což vede k rozvoji diabetu II. typu (Lustig, 2012) Diabetes mellitus Diabetes mellitus neboli úplavice cukrová, zkráceně cukrovka je metabolická porucha, která je charakterizována zvýšenou hladinou cukru v krvi. Po určité době vede k poruše metabolismu základních živin sacharidů, tuků a bílkovin. Hyperglykémie je způsobena nedostatkem inzulínu v krvi (diabetes mellitus II. typu) nebo jeho absolutním deficitem (diabetes mellitus I. typu). O cukrovku se jedná, pokud hodnoty přesáhnou 10 mmol/l (Rybka et al., 2006). 35

36 Typy diabetu: Diabetes mellitus I. typu absolutní nedostatek inzulínu způsobený zánětem β- buněk pankreatu. Hlavní příčinou rozvoje je genetická predispozice a spouštěcím mechanismem jsou nejčastěji virová onemocnění např. příušnice, zarděnky nebo mononukleóza. Vyskytuje se nejčastěji v dětském věku kolem let a u dospělých jedinců do 40. roku života. V případě, že postihne starší osoby, jedná se o typ LADA (z angl. latent autoimmune diabetes of adults = latentní autoimunitní diabetes dospělých). V organismu vzniknou protilátky, které napadají buňky pankreatu a tím znemožňují tvorbu inzulínu. Po požití stravy se glukóza dostává do krve, kde je její koncentrace vysoká a dochází k tzv. hyperglykémii. U diabetu I. typu je nutné podávat inzulín injekčně. Diabetes mellitus II. typu nedostatečná citlivost tkání na účinek inzulínu, dochází k tzv. inzulínové rezistenci, která je způsobená dědičností, stresem, nepravidelnou stravou, nadváhou, obezitou nebo nedostatečným pohybem vznikající převážně v dospělosti. Dochází k poruchám uvolňování již vytvořeného inzulínu po stimulaci potravou. V případě, že se vyskytne u dětí nebo u mladších jedinců, jedná se o typ MODY (z angl. maturity onset diabetes of the young = nástup dospělého diabetu u mladých osob). Základním léčebným opatřením u diabetu II. typu je dodržování diabetické stravy s vyloučením volných cukrů (např. med, cukr, čokoláda, sladkosti), pravidelný režim a dostatečný pohyb. Dle lékaře lze léčbu doplnit i farmakoterapií perorálními antidabetiky pro zvýšení citlivosti k inzulínu. Gestační diabetes rozvíjí se v průběhu těhotenství, jehož příčinou je nedostatečná schopnost slinivky matky reagovat na potřebu inzulínu v těhotenství a dochází ke zvýšení hladiny krevního cukru. Nejčastěji se vyskytuje u těhotných žen nad 30 let věku. Dalšími nepříznivými faktory gestačního diabetu jsou obezita, nedostatek pohybu a nezdravý životní styl. Po porodu u většiny žen vymizí. Sekundární diabetes vzniká jako následek jiných onemocnění, nejčastěji jsou to záněty a nádory tkáně pankreatu vytvářející inzulín. Mezi další příčiny patří hormonální onemocnění nebo užívání léků kortikoidů (Bartášková a Mengerová, 2008). 36

37 Cílem léčby diabetu je dosažení přiměřených hodnot glykémie. Důležitým léčebným prvkem je omezení stravy bohaté na jednoduché cukry a tuky, pravidelný režim a dostatečná fyzická aktivita (Rybka et al., 2006) Metody stanovení glukózy v krvi Stanovení koncentrace glukózy v krvi patří k nejčastějším požadavkům vstupního vyšetření před hospitalizací, operacemi, v graviditě či jako součást preventivního vyšetření. Nejvíce se využívá při diagnostice a dlouhodobého sledování léčby diabetes mellitus. Poskytuje základní informaci o fungování sacharidového metabolismu v organismu. Stanovení glykémie je prováděno z kapilární nebo venózní krve, plazmy případně séra. Dříve bylo využíváno schopnosti glukózy redukovat vhodné substráty za vzniku barevného produktu. V posledních letech se uplatňují metody enzymové. Glukóza je stanovena pomocí enzymů, které ji metabolizují Stanovení glukózy v krvi v laboratoři Pro stanovení glukózy v laboratorních podmínkách jsou využívány metody založené na enzymové oxidaci. Používané enzymy jsou glukózadehydrogenáza, hexokináza spolu s glukózou-6-fosfát dehydrogenáza a glukózaoxidáza s peroxidázou. Za katalýzy glukózydehydrogenázy se glukóza oxiduje na kyselinu glukonovou a koenzym NAD+ a přeměňuje se na NADH+H+, který se měří fotometricky. Při hexokinázové reakci se glukóza přeměňuje na glukóza-6-fosfát a oxiduje se pomocí glukóza-6-fosfátdehydrogenázy na glukonolakton-6-fosfát. Přítomný NADP+ se současně redukuje na NADPH+H+, který se také měří fotometricky. Stanovení glukózy probíhá na automatizovaném fotometru. Pro výpočet jsou využity hodnoty absorbance, kdy pomocí standardu glukózy se připraví kalibrační křivka, z které se výsledná koncentrace glukózy odečítá (Schneiderka, 2012) Stanovení glukózy pomocí osobních glukometrů V druhé polovině 20. století přišli američtí vědci Leland C. Clark a Champ Lyons s myšlenkou využít ke stanovení glukózy v krvi specifické enzymatické reakce. Počátkem 60. let byl sestaven první přístroj, který byl schopen změřit koncentraci glukózy ve vzorku krve. S neustále se vyvíjející technologií byly vynalezeny testovací proužky obsahující speciální enzymy, koenzymy, mediátory a indikátory, které po 37

38 nanesení kapky krve spouští elektrochemické reakce. V roce 1987 firma LifeScan uvedla na trh první osobní glukometr, u kterého se používal testovací proužek na fotometrické bázi. Chemickou reakcí došlo ke změně zbarvení měřící zóny, jehož intenzitu přístroj vyhodnotil. Fotometrické stanovení glukózy je založeno na změně absorbance vhodné vlnové délky elektromagnetického záření způsobené produktem chemické reakce, jejíž součástí je samotná glukóza. Fotometrické stanovení se ještě dnes využívá v testovacích proužcích pro stanovení glukózy v moči (Štechová et al., 2016). Dnešní glukometry k měření využívají elektrochemických reakcí mezi glukózou a enzymy glukózo-oxidázou nebo glukózo-dehydrogenázou. Tyto reakce zvládne malý kapesní přístroj, který je dokáže interpretovat jako koncentraci glukózy v krvi. Pracují na principu měření elektrického proudu, který vzniká při oxidaci glukózy pomocí enzymu glukózooxidázy. Enzym glukózooxidáza katalyzuje oxidaci glukózy kyslíkem, vzniká kyselina glukonová a peroxid vodíku. Peroxid vodíku je pomocí detekčního čidla stanovován elektrochemicky (dříve fotometricky), jehož rozkladem vznikají volné elektrony, které spojí elektrický obvod mezi glukometrem a testovacím proužkem. Vzniklý elektrický proud je zaznamenán a je přímo úměrný koncentraci glukózy. Čím více je vzniklých volných elektronů, tím vyšší je obsah glukózy v krvi. Průběh reakce znázorňuje obr. 7. Dále lze proud měřit přímo bez vzniku peroxidu vodíku, kdy je přenos elektronů na elektrodu zprostředkován mediátorem (viz obr. 7). V některých proužcích pro testování se využívá reakce katalyzovaná enzymem glukózodehydrogenázou. Jedná se o elektrochemický proces a vzniklý NADH odpovídá koncentraci glukózy v krvi (Brož, 2006). 38

39 Obr. 7 Reakce sloužící v glukometrech pro stanovení glukózy v krvi (zdroj: Množství potřebné krve k měření se pohybuje v rozmezí 0,3 10 µl, záleží na typu glukometru a rozsah měření glykémie je obvykle 1,1 33,3 mmol/l. Používané glukometry musí od roku 2016 splňovat kritéria stanovená Mezinárodní organizací pro standardizaci ISO (International Organization for Standardization). Pro glykémie 5,6 mmol/l by měla být celková chyba glukometrů menší než 15 % a u glykémie < 5,6 mmol/l menší než 0,8 mmol/l. Kvalitu měření může ovlivnit řada faktorů, zejména kalibrace glukometru, nečistoty, velikost a kvalita krevního vzorku, teplota prostředí či trvanlivost tetovacích proužků. Všechny typy osobních glukometrů musí být dvakrát ročně testovány v akreditované laboratoři (Edelsberger, 2012). 39

40 3.2.5 Orální glukózový toleranční test Orální glukózový toleranční test zkráceně ogtt se provádí za účelem zjistit, jak organismus reaguje na zátěž glukózy a zda je schopen udržet její hladinu v krvi v normálních hodnotách. Tímto testem je sledována také její rychlost přesunu žaludkem nebo resorpce střevem do krve. Primárně slouží, jako pomocná vyšetřovací metoda k diagnostice onemocnění diabetes mellitus. Preventivně se provádí u všech těhotných žen pro včasné odhalení gestačního diabetu. Tři dny před provedením testu je doporučováno neomezovat konzumaci sacharidů, ale jejich minimální množství by mělo tvořit g a vykonávat obvyklou tělesnou aktivitu. Test je prováděn nalačno, tudíž 8 14 hodin je potřeba nejíst a nepít alkohol. Začíná se kontrolním měřením krevního cukru ve venózní krvi nalačno, jejíž hodnota u zdravého člověka je max. 5,6 mmol/l. Venózní krev je pro přesnost testu podstatná, protože se hodnota glykémie v žilách a vlásečnicích liší až o 25 %. Poté je testované osobě podána glukóza (75 g) rozpuštěná ve ml vody, kterou během 5 10 minut musí vypít. Následně je sledována hladina glykémie v intervalech 60 a 120 minut od vypití roztoku. K maximálnímu vzestupu glukózy v krvi dochází po minutách, kde hodnota u zdravého jedince činí max. 7,8 mmol/l a po 120 minutách se glykémie vrací k hodnotám nalačno (Dods, 2013). 40

41 4 MATERIÁL A METODIKA V praktické části jsou zpracovány výsledky měření hladiny glykémie po zátěži glukózou pomocí orálního glukózového tolerančního testu a po konzumaci cereálií běžně doporučovaných k snídani v kombinaci s mléčnými produkty. Cílem bylo zhodnocení, jak skladba níže uvedených snídaní ovlivňuje hladinu krevního cukru. 4.1 Materiál Probandi Testovanými osobami byli studenti Mendelovy univerzity v Brně, kde probíhalo rovněž metodické měření. Celkem se zjišťování hladiny glykémie po požití určité snídaně účastnilo 16 studentů z toho 14 žen a 2 muži ve věku let. Průměrná výška byla 169,2 cm. Nikdo z probandů neměl žádné zdravotní omezení ani alergie na použité potraviny. Všichni byli předem s průběhem měření seznámeni a jejich účast byla dobrovolná Použité suroviny k testování Cereálie vybrané k testování byly od potravinářské společnosti Emco spol. s.r.o. Použity byly produkty Mysli na zdraví s oříšky bez přidaného cukru (viz obr. 8) a Mysli na zdraví křupavé s ořechy (viz obr. 9). Oba tyto druhy byly jednotně podávány s přídavkem polotučného mléka a polotučného tvarohu. Obr. 9 Mysli na zdraví sypané s oříšky bez přidaného cukru Obr. 8 Mysli na zdraví křupavé s ořechy 41

42 Mysli na zdraví s oříšky bez přidaného cukru výrobcem uvedené složení: celozrnné cereálie 69 % (ovesné vločky 37,5 %, pšeničné vločky), rozinky 18 % (rozinky 99,5 %, slunečnicový olej), kukuřičné lupínky (kukuřičná mouka 98 %, sůl jedlá), kešu ořechy 3 %, slunečnice loupaná 2 %, kokos 2 %, pražené arašídy 2 %, pražené lískové ořechy 1 %. V tab. 2 jsou uvedeny nutriční hodnoty na 100 g výrobku a v porci (37,5 g), kterou výrobce uvádí na obalu. Mysli na zdraví křupavé s ořechy výrobcem uvedené složení: ovesné vločky 50 %, cukr, extrudát (kukuřice, pšenice, sůl jedlá), řepkový olej, lískové ořechy 5 %, rozinky 4 % (rozinky 99,5 %, slunečnicový olej), pšeničná mouka, kokos 2 %, pšeničný škrob, aroma lískový ořech, antioxidant: (askorbylpalmitát, přírodní extrakt s vysokým obsahem tokoferolů, slunečnicový lecitin), sůl jedlá. V tab. 3 jsou uvedené nutriční hodnoty na 100 g výrobku a v porci 37,5 g. Tab. 2 Nutriční hodnota na 100 g výrobku a v porci (Mysli na zdraví sypané s oříšky bez přidaného cukru) Nutriční hodnota Na 100 g V porci 37,5 g Energetická hodnota 1603 kj/383 kcal 601 kj/144 kcal Tuky 8,5 g 3,2 g z toho nasycené mastné kyseliny 2,3 g 0,9 g Sacharidy 62 g 23 g z toho cukry 13 g 4,9 g Bílkoviny 10 g 3,8 g Vláknina 9,2 g 3,5 g Sůl 0,11 g 0,04 g 42

43 Tab. 3 Nutriční hodnota na 100 g a v porci výrobku (Mysli na zdraví křupavé s ořechy) Nutriční hodnota Na 100 g V porci 37,5 g Energetická hodnota 1825 kj/436 kcal 684 kj/164 kcal Tuky 20 g 7,5 g z toho nasycené mastné kyseliny 4,8 g 1,8 g Sacharidy 51 g 19 g z toho cukry 20 g 7,5 g Bílkoviny 10 g 3,8 g Vláknina 10 g 3,8 g Sůl 0,08 g 0,03 g Použitými mléčnými produkty byly polotučné mléko a polotučný tvaroh. K oběma druhům cereálií bylo použito polotučné mléko od potravinářské firmy Madeta, a.s. Tab. 4 uvádí nutriční hodnoty na 100 ml výrobku a v porci (200 ml), která byla použita pro testování. Dále byly oba druhy cereálií v kombinaci s polotučným tvarohem od firmy Polabské mlékárny, a.s. Tab. 5 uvádí nutriční hodnoty na 100 g výrobku a v porci (125 g), která byla použita v testování. Tab. 4 Nutriční hodnoty na 100 ml mléka a v porci Nutriční hodnota Na 100 ml V porci 200 ml Energetická hodnota 192 kj/46 kcal 384kJ/92 kcal Tuky 1,5 g 3 g z toho nasycené mastné kyseliny 1 g 2 g Sacharidy 4,8 g 9,6 g z toho cukry 4,8 g 9,6 g Bílkoviny 3,2 g 6,4 g Vápník 120 mg 240 g Sůl 0,1 g 0,2 g 43

44 Tab. 5 Nutriční hodnoty na 100 g tvarohu a v porci Na 100 g V porci 125 g Energetická hodnota 385 kj/92 kcal 481 kj/115 kcal Tuky 3,8 g 4,8 g z toho nasycené mastné kyseliny 2,5 g 3,1 g Sacharidy 4,4 g 5,5 g z toho cukry 3,9 g 4,9 g Bílkoviny 10 g 12,5 g Sůl 0,1 g 0,1 g Příprava měření a jednotlivých snídaní Měření probíhalo v období říjen-listopad K testování docházelo vždy 1krát týdně v ranních hodinách 7:30 10:00 po 12 hodinovém lačnění, aby nedošlo k negativnímu ovlivnění výsledků. Přesné pořadí a obsah nutričních hodnot testovaných snídaní uvádí tab. 6. U každého z probandů byl proveden orální glukózový toleranční test. Roztok obsahoval 75 g čisté glukózy, která byla rozpuštěna v 250 ml vody. Snídaně 1 obsahovala řádně odvážených 37,5 g Mysli na zdraví s oříšky bez přidaného cukru a 200 ml polotučného mléka. Podávaná porce obsahovala 10,2 g bílkovin, 6,2 g tuku, 32,6 g sacharidů z toho 14,5 g jednoduchých cukrů. Snídaně 2 se skládala z řádně odvážených 37,5 g Mysli na zdraví křupavé s ořechy a 200 ml polotučného mléka. Podávaná porce obsahovala 10,2 g bílkovin, 10,5 g tuku, 28,6 g sacharidů z toho 17,1 g jednoduchých cukrů. Snídaně 3 obsahovala řádně odvážených 37,5 g Mysli na zdraví s oříšky bez přidaného cukru a 125 g polotučného tvarohu. Podávaná porce obsahovala 16,3 g bílkovin, 8 g tuku, 28,5 g sacharidů z toho 9,8 g jednoduchých cukrů. Snídaně 4 byla složena z řádně odvážených 37,5 g Mysli na zdraví křupavé s ořechy a 125 g polotučného tvarohu. Podávaná porce obsahovala 16,3 g bílkovin, 12,3 g tuku, 24,5 g sacharidů z toho 12,4 g jednoduchých cukrů. 44

45 4.2 Metodika Analýza složení těla na přístroji InBody U vybrané skupiny dobrovolníků byla provedena analýza složení těla na přístroji InBody. Jedná se o měření na základě bioelektrické impedance (BIA), která zjišťuje složení těla díky rozdílů elektrické vodivosti různých tkání. Do těla je prostřednictví elektrod vydáván slabý, nevnímatelný elektrický proud. Tukuprostá hmota, která obsahuje vysoký podíl vody a elektrolytů je dobrým vodičem. Tuková tkáň se chová jako izolátor. V závislosti na hydrataci se hodnota odporu tkáně, tzv. bioelektrická impedance mění, což znamená, že tkáně s vysokým obsahem vody (svalová tkáň) se liší rezistencí od tukové tkáně. Bioelektrická impedance je nepřímo úměrná objemu tkáně, kterou prochází elektrický proud. Svalová tkáň vykazuje nízkou impedanci a tuková tkáň impedanci vysokou. Přístroj InBody pracuje s vícefrekvenční analýzou s osmi elektrodami. Tělo rozděluje na několik částí a to na trup, pravou horní a dolní končetinu a levou horní a dolní končetinu. Jednotlivými částmi prochází proud o různém napětí a různé frekvenci (Pastucha et al., 2014). InBody provádí rychlé a bezpečné měření s výsledkem do několika sekund. Poskytuje informace o celkové hmotnosti, množství tuku v těle, množství svalové tkáně, viscerálním tuku, celkové vodě v organismu, index tělesného tuku PBF (Percent Body Fat), WHR indexu (Waist to Hip Ratio), což je poměr mezi pasem a boky, BMI (Body Mass Index) a bazálním metabolismu. Měření se provádí nejlépe nalačno, při pokojové teplotě a před testem 12 hodin necvičit a nepožívat alkohol ( Měření bylo u probandů prováděno nalačno. Byly zhodnoceny následující naměřené ukazatele: celková hmotnost, množství tukové tkáně, množství svalové tkáně, BMI, WHR index a index tělesného tuku. Body Mass Index (BMI) neboli index tělesné hmotnosti patří mezi základní a nejčastěji měřené ukazatele. Využívá se jako jedno z kritérií pro rychlé určení tělesného stavu, zejména obezity. BMI je pouze orientační, jelikož z něj nelze určit poměr svalové a tukové tkáně. Vypočítá dle vzorce: BMI = hmotnost (kg) / výška (m) 2. Výsledek se porovnává s následujícími hodnotami: BMI < 18,5 = podváha, BMI 18,5 24,9 = optimální váha, BMI 25 29,9 = nadváha, BMI 30 34,9 = obezita I. stupně (mírná), BMI 35 39,9 = obezita II. stupně (střední), BMI 40 = obezita III. stupně (morbidní; Rokyta et al., 2015). 45

46 Waist to Hip Ratio (WHR) neboli poměr objemu boků a pasu je měřítkem k posouzení míry ukládání tuku a jeho rozložení. Vypočítá se dle vzorce: WHR = obvod pasu (cm) / obvod boků (cm) Dle této hodnoty lze rozlišit i typ obezity a to na androidní a gynoidní typ. U androidního typu se tuk ukládá v oblasti břicha a vyskytuje se nejčastěji u mužů. Tento typ obezity je nebezpečnější, protože se tuk ukládá v okolí orgánů a je aktivnější než tuk v podkoží. Zde hrozí riziko kardiovaskulárních chorob nebo různých metabolických poruch, zejména rozvoje diabetu II. typu. U gynoidního typu se tuk hromadí v oblasti hýždí a stehen a je typický spíše pro ženy. Percent Body Fat (PBF) neboli index tělesného tuku udává procenta tuku v těle. Vypočítá se podle následujícího vzorce: PBF = tuková tkáň (kg) / hmotnost (kg) 100 (Hronek, 2013) Měření glykémie pomocí glukometru Pro stanovení glykémie byl použit glukometr typ Accu-chek Performa Nano a odběrové pero Accu-chek multiclix (viz obr. 10) s jednorázovými střílecími lancetami, které jsou vyrobeny speciální technologií zajišťující hladký průnik do kůže s minimálním poškozením a snižuje bolestivost vpichu. K měření byla použita krev o objemu 0,6 µl a výsledek vyhodnocen do 5 sekund. Obr. 10 Použitý glukometr, odběrové pero a testovací proužky od firmy Accu-chek 46