foodsystFood systemsПищевые системы2618-97712618-7272Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН10.21323/2618-9771-2021-4-1-40-44foodsyst-100Research ArticleСтатьиTo the question of determining glycemic index by glucoseК вопросу определения гликемического индекса по глюкозеhttps://orcid.org/0000-0001-5962-8909ВитолИ. С.VitolI. S.

Витол Ирина Сергеевна — кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник, Лаборатория биохимии и микробиологии зерна и продуктов его переработки.

127434, Москва, Дмитровское шоссе, д. 11 Тел.: +7-926-709-02-07

Irina S. Vitol — candidate of biological sciences, docent, senior researcher, Laboratory of Biochemistry and Microbiology of Grain and Grain Products.

127434, Moscow, Dmitrovskoe shosse, 11 Tel.: +7-926-709-02-07

vitolis@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1339-7150МелешкинаЕ. П.MeleshkinaE. P.

Мелешкина Елена Павловна — доктор технических наук, директор.

127434, Москва, Дмитровское шоссе, д. 11 Тел.: 8-499-976-23-23

Elena P. Meleshkina — doctor of technical sciences, director.

127434, Moscow, Dmitrovskoe shosse, 11 Теl:+7-499-976-23-23

mep5@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6032-040XДубцоваГ. Н.DubtsovaG. N.

Дубцова Галина Николаевна — доктор технических наук, профессор, профессор, кафедра Биотехнология и технология продуктов биоорганического синтеза.

125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11 Тел.: +7-915-424-23-82

Galina N. Dubtsova — Doctor of Technical Sciences, professor, professor, Department of Biotechnology and Technology of Bioorganic Synthesis Products.

125080, Moscow, Volokolamskoe shosse, 11 Tel.: +7-915-424-23-82

doubtsova@mail.ruВсероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки — филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В.М. Горбатова, РАНРоссияAll-Russian Scientific Research Institute for Grain and Products of its Processing — Branch of the V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems, RASRussian FederationМосковский Государственный университет пищевых производствРоссияMoscow State University of Food ProductionRussian Federation202128042021414044Copyright © Vitol I.S., Meleshkina E.P., Dubtsova G.N., 20212021Витол И.С., Мелешкина Е.П., Дубцова Г.Н.Vitol I.S., Meleshkina E.P., Dubtsova G.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fsjour.com/jour/article/view/100

The analysis of methods for determining the glycemic index (GI) of food products in vivo and in vitro. The authors note that the difference in the methodological approach to the determination of GI in vitro leads to obtaining results that are difficult to compare. A modified method for determining the GI for glucose is proposed, which is based on the method for determining the glycemic index for glucose, which makes it possible to assess the digestibility of various ingredients in products in terms of sugar load, and to calculate the glycemic index for glucose formed in the process of "digestion” of the test product in vitro. The modified technique provides for the use of digestive enzyme preparations: Acedin-pepsin and Panzinorm to provide a deeper "digestion” in vitro, providing a deep degree of hydrolysis of the main macronutrients in in vitro model experiments. The conditions for carrying out enzymatic hydrolysis reactions (temperature, pH, reaction duration) were selected experimentally. The studies carried out to determine the GI in vitro, according to the proposed method, showed comparable values, which indicates the possibility of using this method for the determination of GI in vitro. The results obtained should be considered as indicative, since the authors adhere to the position that the true value of the GI index can only be determined by blood analysis. But in this case, the value of GI is influenced by many factors, including the individual characteristics of the human organism.

Проведен анализ методов определения гликемического индекса (ГИ) пищевых продуктов in vivo и in vitro. Авторы отмечают что разница в методическом подходе к определению ГИ in vitro приводит к получению, трудно сопоставимых результатов. Предложена модифицированная методика определения ГИ in vitro в основе которой лежит метод определения гликемического индекса по глюкозе, который позволяет оценить с точки зрения сахарной нагрузки усвояемость в продуктах различных ингредиентов, и рассчитать гликемический индекс по глюкозе, образовавшейся в процессе «переваривания» исследуемого продукта in vitro. Модифицированная методика предусматривает использование для обеспечения более глубокого «переваривания» in vitro пищеварительных ферментных препаратов: Ацедин-пепсин и Панзинорм, обеспечивающих в модельных экспериментах in vitro высокую степень гидролиза основных макронутриентов. Условия проведения реакций ферментативного гидролиза (температура, рН, продолжительность реакции) были подобраны экспериментально. Проведенные исследования по определению ГИ in vitro, согласно предложенной методике показали сопоставимые значения, что свидетельствует о возможности использования данной методики для определения ГИ in vitro. Однако, полученные результаты следует рассматривать как ориентировочные, поскольку авторы придерживаются позиции, что истинное значение показателя ГИ может быть определено лишь по анализу крови, но и в этом случае на значение ГИ влияет множество факторов, в том числе и индивидуальные особенности организма человека.

 

пшеничная мукамультизерновая смесьиндексы перевариваемостигликемический индексспособы определенияwheat flourmulti-grain mixturedigestion indicesglycemic indexdetermination methodsReferencesБарановский, А.Ю. (2008). Диетология. Руководство. СПб.: ИД Питер. 2008. - 1024 с. ISBN 978-5-469-01681-6Jenkins, D. J. A., Wolever, T. M. S., Taylor, R. H., Barker, H., Fielden, H., Baldwin, J. M. at al. (1981). Glycemic index of foods: A physiological basis for carbohydrate exchange. American Journal of Clinical Nutrition, 34(3), 362-366. https://doi.org/10.1093/ajcn/34.3.362Schwingshackl, L., Hoffmann, G. (2013). Long-term effects of low gly-cemic index/load vs. high glycemic index/load diets on parameters of obesity and obesity-associated risks: A systematic review and meta-analysis. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases, 23(8), 699-706. https://doi.org/10.1016/j.numecd.2013.04.008Jenkins, D. J. A., Kendall, C. W. C., Augustin, L. S. A., Franceschi, S., Hami-di, M., Marchie, A. at al. (2002). Glycemic index: Overview of implications in health and disease. American Journal of Clinical Nutrition, 76(1), 266S-273S. https://doi.org/10.1093/ajcn/76.1.266sWhiting, D. R., Guariguata, L., Weil, C., Shaw, J. (2011). IDF diabetes atlas: Global estimates of the prevalence of diabetes for 2011 and 2030. Diabetes Research and Clinical Practice, 94(3), 311-321. https://doi.org/10.1016/j.diabres.2011.10.029Zou, Y., Wang, W., Zheng, D., Hou, X. (2021). Glycemic deviation index: A novel method of integrating glycemic numerical value and variability. BMC Endocrine Disorders, 21(1), Article 52. https://doi.org/10.1186/s12902-021-00691-zЧерникова, Н.А., Кнышенко, О.А. (2018). Гликемический индекс и его роль в управлении и контроле сахарного диабета. Эндокринология: новости, мнения, обучение, 7(4), 16-22. https://doi.org/10.24411/2304-9529-2018-14002Foster-Powell, K., Holt, S. H. A., Brand-Miller, J. C. (2002). International table of gylcemic index and glycemic load values: 2002. American Journal of Clinical Nutrition, 76(1), 5-56. https://doi.org/10.1093/ajcn/76.1.5Advocacy guide to the IDF Diabetes Atlas 2019. Retrieved from https://di-abetesatlas.org/en/resources/ Accessed January 30, 2021ISO 26642: 2010. ’Food products. Determination of the glycaemic index (GI) and recommendation for food classification”. Technical Committee: ISO/TC34 Food products. 2010. — 18 p.Bornhorst, G. M., Singh, R. P. (2014). Gastric digestion in vivo and in vitro: How the structural aspects of food influence the digestion process. Annual Review of Food Science and Technology, 5(1), 111-132. https://doi.org/10.1146/annurev-food-030713-092346Smirnov, S. O. Fazullina, O.F. (2019). Pasta with low glycemic index. Processes and food production equipment, 3, 32-41. https://doi.org/10.17586/2310-1164-2019-12-3-32-41 (in Russian)Jenkins, D. J. A., Wolever, T. M. S., Taylor, R. H., Barker, H., Fielden, H., Baldwin, J. M. at al. (1981). Glycemic index of foods: A physiological basis for carbohydrate exchange. American Journal of Clinical Nutrition, 34(3), 362-366. https://doi.org/10.1093/ajcn/34.3.362Baranovskiy, A. Yu. (2008). Dietetics. Manual. St. Petersburg: Peter Publishing House. 2008. — 1024 p. (in Russian)Jenkins, D. J. A., Kendall, C. W. C., Augustin, L. S. A., Franceschi, S., Hami-di, M., Marchie, A. at al. (2002). Glycemic index: Overview of implications in health and disease. American Journal of Clinical Nutrition, 76(1), 266S-273S. https://doi.org/10.1093/ajcn/76.1.266sSchwingshackl, L., Hoffmann, G. (2013). Long-term effects of low gly-cemic index/load vs. high glycemic index/load diets on parameters of obesity and obesity-associated risks: A systematic review and meta-analysis. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases, 23(8), 699-706. https://doi.org/10.1016/j.numecd.2013.04.008Zou, Y., Wang, W., Zheng, D., Hou, X. (2021). Glycemic deviation index: A novel method of integrating glycemic numerical value and variability. BMC Endocrine Disorders, 21(1), Article 52. https://doi.org/10.1186/s12902-021-00691-zWhiting, D. R., Guariguata, L., Weil, C., Shaw, J. (2011). IDF diabetes atlas: Global estimates of the prevalence of diabetes for 2011 and 2030. Diabetes Research and Clinical Practice, 94(3), 311-321. https://doi.org/10.1016/j.diabres.2011.10.029Foster-Powell, K., Holt, S. H. A., Brand-Miller, J. C. (2002). International table of gylcemic index and glycemic load values: 2002. American Journal of Clinical Nutrition, 76(1), 5-56. https://doi.org/10.1093/ajcn/76.1.5Chernikova, N.A., Knyshenko, O.A. (2018). Glycemic index in the management and control of diabetes mellitus. Endocrinology. News. Opinions. Training, 7(4), 16-22. https://doi.org/10.24411/2304-9529-2018-14002 (in Russian)ISO 26642:2010. ’’Food products. Determination of the glycaemic index (GI) and recommendation for food classification”. Technical Committee: ISO/TC34 Food products. 2010. — 18 p.Advocacy guide to the IDF Diabetes Atlas 2019. Retrieved from https://di-abetesatlas.org/en/resources/ Accessed January 30, 2021Смирнов, С.О., Фазулина, О.Ф. (2019). Макаронные изделия с низким гликемическим индексом. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: процессы и аппараты пищевых производств, 3, 32-41. https://doi.org/10.17586/2310-1164-2019-12-3-32-41Bornhorst, G. M., Singh, R. P. (2014). Gastric digestion in vivo and in vitro: How the structural aspects of food influence the digestion process. Annual Review of Food Science and Technology, 5(1), 111-132. https://doi.org/10.1146/annurev-food-030713-092346Englyst, H. N., Veenstra, J., Hudson, G. J. (1996). Measurement of rapidly available glucose (RAG) in plant foods: A potential in vitro predictor of the glycaemic response. British Journal of Nutrition, 75(3), 327-337. https://doi.org/10.1079/BJN19960137Englyst, H. N., Veenstra, J., Hudson, G. J. (1996). Measurement of rapidly available glucose (RAG) in plant foods: A potential in vitro predictor of the glycaemic response. British Journal of Nutrition, 75(3), 327-337. https://doi.org/10.1079/BJN19960137Englyst, K. N., Englyst, H. N., Hudson, G. J., Cole, T. J., Cummings, J. H. (1999). Rapidly available glucose in foods: An in vitro measurement that reflects the glycemic response. American Journal of Clinical Nutrition, 69(3), 448-454. https://doi.org/10.1093/ajcn/69.3.448Englyst, K. N., Englyst, H. N., Hudson, G. J., Cole, T. J., Cummings, J. H. (1999). Rapidly available glucose in foods: An in vitro measurement that reflects the glycemic response. American Journal of Clinical Nutrition, 69(3), 448-454. https://doi.org/10.1093/ajcn/69.3.448Garsetti, M., Vinoy, S., Lang, V., Holt, S., Loyer, S., Brand-Miller, J. C. (2005). The glycemic and insulinemic index of plain sweet biscuits: Relationships to in vitro starch digestibility. Journal of the American College of Nutrition, 24(6), 441-447. https://doi.org/10.1080/07315724.2005.10719489Garsetti, M., Vinoy, S., Lang, V., Holt, S., Loyer, S., Brand-Miller, J. C. (2005). The glycemic and insulinemic index of plain sweet biscuits: Relationships to in vitro starch digestibility. Journal of the American College of Nutrition, 24(6), 441-447. https://doi.org/10.1080/07315724.2005.107 19489Brand-Miller, J., Holt, S. (2004). Testing the glycaemic index of foods: In vivo, not in vitro. European Journal of Clinical Nutrition, 58(4), 700-701. https://doi.org/10.1038/sj.ejcn.1601856Brand-Miller, J., Holt, S. (2004). Testing the glycaemic index of foods: In vivo, not in vitro. European Journal of Clinical Nutrition, 58(4), 700-701. https://doi.org/10.1038/sj.ejcn.1601856Патент № 2010102733. Способ определения in vitro гликемиче-ского индекса пищевых продуктов / Дикатальдо С. Н., Магалет-та Р. Л. Опубл. 10.08.2011. Бюл. № 22.Dikatal'do S. N., Magaletta R. L. Method for determining the in vitro glycemic index of food products. Patent RF, no.2010102733. 2011. (in Russian)Патент № 1337765 А1. Способ определения гликемического индекса пищевых продуктов по глюкозе / Гаппаров М. М., Никольская Г. В., Соколов А. И. Опубл. 15.09.1987. Бюл. № 34.Gapparov M. M., Nikol'skaya G.V., Sokolov A. I. Method for determining the glycemic index of food products by glucose. Patent SU, no. 1337765 A1. 1987. (in Russian)Mella, C., Ouilaqueo, M., ZOfiiga, R. N., Troncoso, E. (2021). Impact of the Simulated Gastric Digestion Methodology on the In Vitro Intestinal Proteolysis and Lipolysis of Emulsion Gels. Foods, 10(2), 321. https://doi.org/10.3390/foods10020321.Mella, C., Ouilaqueo, M., Ziifiiga, R. N., Troncoso, E. (2021). Impact of the Simulated Gastric Digestion Methodology on the In Vitro Intestinal Proteolysis and Lipolysis of Emulsion Gels. Foods, 10(2), 321. https://doi.org/10.3390/foods10020321.Dupont, D., Le Feunteun, S., Marze, S. and Souchon, I. (2018) Structuring Food to Control Its Disintegration in the Gastrointestinal Tract and Optimize Nutrient Bioavailability. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 46, 83-90. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2017.10.005Dupont, D., Le Feunteun, S., Marze, S. and Souchon, I. (2018) Structuring Food to Control Its Disintegration in the Gastrointestinal Tract and Optimize Nutrient Bioavailability. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 46, 83-90. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2017.10.005Нечаев, А.П., Траубенберг, С.Е., Кочеткова, А.А., Колпакова, В.В., Ви-тол, И.С., Кобелева, И.В. (2006). Пищевая химия. Лабораторный практикум. — СПб.: ГИОРД 2-304 с. ISBN 5-98879-037-2Nechaev, A.P., Traubenberg, S.E., Kochetkova, A.A., Kolpakova, V.V., Vi-tol, I.S., Kobeleva, I.B. (2006). Food Chemistry. Laboratory practical work. St. Petersburg: GIORD. — 304 p. ISBN 5-98879-037-2 (in Russian)He, F., Chen, C., Li, F., Oi, Y., Lin, X., Liang, P. at al. (2021). An optimal glycemic load range is better for reducing obesity and diabetes risk among middle-aged and elderly adults. Nutrition and Metabolism, 18(1). Article 31. https://doi.org/10.1186/s12986-020-00504-5He, F., Chen, C., Li, F., Oi, Y., Lin, X., Liang, P. at al. (2021). An optimal gly-cemic load range is better for reducing obesity and diabetes risk among middle-aged and elderly adults. Nutrition and Metabolism, 18(1). Article 31. https://doi.org/10.1186/s12986-020-00504-5

The authors declare that there are no conflicts of interest present.