PowerPoint プレゼンテーション

(1)

糖尿病と大麦食品

徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部

臨床栄養学分野武田英二

平成２４年１１月１０日

(2)

栄養学科

病棟

徳島大学

(3)

(4)

(5)

平成

_{19年の国民健康・栄養調査}

「糖尿病が強く疑われる人」

890万人、

「糖尿病の可能性を否定できない人」

_{1,320万人、合計2,210万人。}

(6)

健常者

_６０ｋｇ

実質組織２４ｋｇ

脂肪組織

_１６ｋｇ

除脂肪組織

_８ｋｇ

糖質

_{０－０.３ｋｇ}

水分

_３６L

細胞内液

_２４L

細胞外液

_１２L

組織間液

_９L

血漿

_３L

1日摂取量

６０ｇ

３００ｇ

２.５L

(7)

グルコース

60-70%取り込み

30-40%末梢へ

（血糖値）

インスリン分泌

腸管

膵臓

肝臓

30 60 90 120 200 150 100 50 0 0 血糖値インスリン濃度血糖値 (mg/dl) インスリン濃度　 ( μ U/ml) 時間（分）正常インスリン分泌正常血糖

筋肉

脂肪組織

摂食後の糖質の流れと血糖値

(8)

グルコース

脂肪

GIP

２型糖尿病では

GIP

を介した

インスリン分泌が障害されている。

GLP-1

インスリン分泌

(9)

30

60 ₉₀

120

200

150

100

50

0

0 血糖値

インスリン濃度

血糖値 (mg/dl)

インスリン濃度

　 ( μ U/ml)

時間（分）

初期インスリン分泌障害

食後高血糖

食後高インスリン分泌

(10)

30

60 ₉₀

120

200

150

100

50

0

0 血糖値

インスリン濃度

血糖値 (mg/dl)

インスリン濃度

　 ( μ U/ml)

時間（分）

インスリン抵抗性

高インスリン分泌

食後および空腹時高血糖

(11)

30

60 ₉₀

120

200

150

100

50

0

0 血糖値

インスリン濃度

血糖値 (mg/dl)

インスリン濃度

　 ( μ U/ml)

時間（分）

インスリン分泌低下

高血糖

(12)

(13)

0.90

0.92

0.94

0.96

0.98

1.00

0

1

2

3

4

5

6

7 正常血糖群

空腹時血糖異常群

糖尿病群

*

食後高血糖群で生存率は低下

0.92

0.94

0.96

0.98

1.00

0

1

2

3

4

5

6

7 正常血糖群

耐糖能異常群

糖尿病群

*

Tominaga M et al.: Diabetes Care 1999;22(6): 920-924

累

積

生

存

率

(WHO1985基準による) (ADA1997基準による)

舟形町研究

- 心血管イベント累積生存率 -

(年)

食後血糖

が高い

空腹時血糖

が高い

(14)

(15)

Na

+

Na

+

Na

+

K

+

K

+

SGLT1

GLUT5

グルコース

果糖

管腔

腸管上皮

_血管

腸管上皮での糖質輸送機構

GLUT2

(16)

Frayn K.N. Metabolic Regulation. Blackwell Publishing 2003

ヒトのグルコーストランスポーター

Very low

(17)

Na

+

Na

+

Na

+

K

+

K

+

SGLT1

GLUT5

グルコース

果糖

管腔

腸管上皮

_血管

RS1

腸管上皮での糖質輸送機構

GLUT2

(18)

Mol Cell Biol. 25(1): 78–87, 2005

(19)

Mol Cell Biol. 25(1): 78–87, 2005

(20)

Experimental diets

PO PL SO SL

Protein composition

Total milk protein

60

60 Fatty acid composition

C16:0 palmitic acid

6.7

7.3

6.7

7.3 C18:0 stearic acid

4.2

2.6

4.2

2.6 C18:1 oleic acid

72.3

13.4

72.3

13.4 C18:2 linoleic acid

10.7

76.4

10.7

76.4 C18:3

a

-linolenic acid

Carbohydrate composition

Palatinose

Sucrose

Dextrin

Other fatty acids

4.4

0.2

4.4

0.2

1.7 –

Total energy

(kcal/g)

70.0

0.0

70.0

30.0

4.26

Casein

40

40 Protein

Fat

Carbohydrate

Indigestible dextrin

Vitamin & mineral mix

212.8 212.8 212.8 212.8

140.4 140.4 140.4 140.4

510.7 510.7 510.7 510.7

63.8

72.3

72.3 -- g/kg diet --

--% --

(21)

Methods (8wk-study)

PO, PL, SO or SL diet

Acclimation to PO diet Acclimation to Standard diet

0 wk

8 wk

-

9 d

Male, 11-wk-old Zucker fatty (fa/fa) rats,

■Pair-feeding

Animals

weighing 450-470g.

Experimental design

■Free access to tap water

■Daily monitoring of food intake

Random assignment

to 1 of 4 dietary groups.

Blood and tissue collection

after 24-hr fast.

■Weekly monitoring of body weight

Exsaguination.

n=5 for each group.

Obesity model with leptin

receptor (ObRb) defect.

Analyses

Blood

Liver

Pancreas

Adipose tissue

■Glucose

■Insulin

■Triglyceride

■Total cholesterol

■Free fatty acid

■Adiponectin

■TNF

a

■Weight

■HE stain

■Hepatic TG

■real-time PCR

■Weight

■HE stain

■IHC-insulin

■Islet area

■Insulin-IR area

■Weight

■HE stain

■IHC-F4/80

■Adipocyte area

■real-time PCR

(22)

PO

PL

SO

SL

Body weight

(g)

651.2±13.9 615.8±20.1 681.3±13.7 666.7±18.3

Visceral fat

(g/kg BW)

111.9±6.1

113.7±5.7

138.6±6.9 121.7±3.7

Mesenteric fat

26.5±2.2

27.2±1.6

36.4±1.6

29.4±0.8

Epididymal fat

25.6±2.9

26.8±2.2

36.0±2.5

29.9±1.5

Retroperitoneal fat 59.8±2.1

59.6±3.8

66.2±0.7

62.4±1.8

Energy intake

(kcal/d)

90.6±1.8

89.6±1.9

90.8±1.2

91.4±1.5

b

Values are mean ± SEM (n=4-5 for each group). Means in a row with superscripts without a common letter differ, P<0.05.

C

F

C F

Х

Diet

2-way ANOVA

0.014 0.096 0.919

0.007 0.199 0.095

0.004 0.097

0.032 0.014 0.360 0.143

0.102 0.459 0.482

0.506 0.929 0.625

a

a,b

b

a

a,b

b

a,b

a

a,b

0 5 10 15 20 0 5 10 15 20

PO

PL

0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 10000 20000 30000 10000 20000 30000

SO

SL

0 0 10000 20000 30000 0 10000 20000 30000 0 Fr eque ncy (% )

Size of adipose cell (mm²)

Results (8wk-study)

(23)

PO

PL

SO

SL

H&E

Anti-insulin

Magnification bar = 100mm

Average islet area

Insulin positive area

per islet

㎛

²

Values are mean ± SEM (n=4-5 for each group). Means in a row with superscripts without a common letter differ, P<0.001 by Kruskal-Wallis test followed by Steel-Dwass’ post hoc test.

PO PL SO SL

% a 0 50000 100000 150000 0 25 50 75 100 b b a a a b b

Differential effects of dietary carbohydrate and fat on pancreatic islet morphology

(24)

Linoleic acid

Sucrose

Macrophage

recruitment

Adipocyte

hypertrophy

Oleic acid

Palatinose

Insulin

Palatinose

Oleic acid

Palatinose

Oleic acid

Inflammatory

cytokines

Hepatic lipogenesis

Dysregulation of

gluconeogenesis

Insulin

resistance

Activation,

infiltration

Compensatory

hyperplasia

b

-cell

dysfunction

Obesity, Type 2 Diabetes, and Metabolic Syndrome

chemokines

(25)

Relationship between percentage of pancreas volume occupied by β-cells and fasting plasma

glucose in obese humans without insulin or oral antidiabetic treatment. The solid line is

derived from nonlinear regression analysis (monoexponential fit, r = 0.50; P < 0.0001 by

ANOVA). The dashed vertical lines indicate the mean β-cell area in obese nondiabetic

subjects (OND) (right) and the computed inflection point of the curve (left).

(26)

肥満

高血圧凝固線溶異常

脂質代謝異常糖尿病

狭心性・心筋梗塞脳梗塞 ASO

食後高血糖

インスリン過剰分泌

インスリン抵抗性

食後血糖改善薬 α -GI、ナテグリニド、 超速効型インスリン インスリン抵抗性改善薬 チアゾリジン誘導体、 ビグアナイド

エネルギー過剰摂取・高脂肪食・高GI食・インスリン早期分泌不全

悪循環

低GI 食

(27)

経口ブドウ糖負荷試験による血糖値の年齢による変化

1 8 0 （分） 1 8 0 （分） 1 8 0 （分） 1 8 0 （分） 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 1 5 0 1 0 0 5 0 血糖値 ( m g /d l) 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 1 5 0 1 0 0 5 0 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 1 8 0 （分）血糖値 ( m g /d l) ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 5 0 歳未満 5 0 - 5 9歳 6 0 - 6 9歳 7 0 - 7 9歳 _{8 0 歳以上} （清野ら）

(28)

経口ブドウ糖負荷試験によるインスリン値の年齢による変化

1 8 0 （分） 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 2 5 5 0 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 1 8 0 （分） 1 8 0 （分） 1 8 0 （分） 1 8 0 （分）インスリン ( μ U /m l) ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 0 0 2 5 5 0 インスリン ( μ U /m l) 5 0 歳未満 5 0 - 5 9歳 6 0 - 6 9歳 7 0 - 7 9歳 8 0 歳以上（清野ら）

(29)

白人（イギリス）

アジア人（インド）

基準食

試験食

Br J Nutr 99(4): 840-845,

2008

(30)

90

120

150

180

210

240

270

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24 朝食

昼食

夕食

血糖

(mg/d

l)

時間(時)

1日の血糖の動き

HbA1c

< 6.5 %

< 7-8 %

> 9 %

Diabetes Care 30: 263-269, 2007より一部改変

(31)

主食の低GI(Glycemic Index)化と副食の低GI化

・主食の低GI化

麦

ー日本国民が容易に利用できる食品を用いてー

・副食による低GI化

めかぶ、粘性食

めかぶ

わかめ

(32)

Glycemic Index (GI)

：

食品の血糖上昇度を示す指標として提唱された。

算出法：糖質50g相当量の基準食摂取後の血糖値上昇曲線下面積 (AUC) に対する

糖質50g相当量の試験食摂取後の血糖値AUCの割合

基準食

（グルコース、白パン）

試験食

GI

＝

×100

0 15 30 45 60 120 (min) 90 Am J Clin Nutr 1981, 34: 362-366

疫学研究において、GI値は2型糖尿病の発症リスクと正の相関関係を示し、

低GI食は2型糖尿病の発症を抑制することが明らかとなっている。

Diabetes Care 1997, 20: 545-550 Am J Clin Nutr 2006, 83: 1161-1169 Am J Clin Nutr 2000, 71: 921-930

(33)

対象者

M/F

Age (y)

Body weight (kg)

Body Mass Index (kg/m

2

₎

Body fat ratio (%)

Triacylglycerol (mg/dl)

Total cholesterol (mg/dl)

HDL-cholesterol (mg/dl)

Fasting plasma glucose (mg/dl)

HbA1c (%)

BUN (mg/dl)

Creatinine (mg/dl)

AST (IU/l)

ALT (IU/l)

26.7

61.1

22.0

18.5

77.0

162.9

55.6

90.0

4.8

11.3

0.8

15.6

15.0 6/3

±

1.1

2.8

0.7

2.6

10.5

8.2

2.3

1.7

0.1

0.8

0.05

0.8 2.1 mean ± SEM.

Characteristics

Values

徳島大学病院倫理委員会の承認の下、ヘルシンキ宣言の精神に則り、

本研究の目的と内容を説明し、文書による同意を得た。

(34)

結果

0 10000 20000 30000 40000 0-30 0-60 0-120 0-180 0-240 (min) (p mol. mi n/L) a b b a b b a b c a b c a b c 0 2 4 6 8 10 0 30 60 120 180 240 (min) (mmol/L) ‡ * ‡ * † * ‡ * † * (p mol/ L) 0 100 200 300 400 0 30 60 120 180 240 (min) † ‡ * * * ‡ * * † * 0 100 200 300 400 0-30 0-60 0-120 0-180 0-240 (min) (mmol.m in/L) a b a a a a a a a a a a a a b

Plasma glucose

Serum insulin

Serum free fatty acid

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 30 60 120 180 240 (min) ( m mol/ L) † * ‡ * * * GL WR 100BAR *； GL vs BAR, †； GL vs WR, ‡； BAR vs WR, p<0.05

Plasma glucose AUC

Serum insulin AUC

100BAR

GL WR

(35)

結果

0 100 200 300 400 0-30 0-60 0-120 0-180 0-240 (min) (mmol ·mi n/L) 0 10000 20000 30000 40000 0-30 0-60 0-120 0-180 0-240 (min) (p mol ·mi n/L) 0 2 4 6 8 10 0 30 60 120 180 240 (min) (mm ol/ L) † 0 100 200 300 400 0 30 60 120 180 240 (min) (pmol /L) † * 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 30 60 120 180 240 (min) ( m mol/ L) † † WR 30BAR 50BAR

Plasma glucose

Serum insulin

Serum free fatty acid

Plasma glucose AUC

Serum insulin AUC

WR 30BAR 50BAR

(36)

結果

0 20 40 60 80 100 0 30 60 120 180 240 (min) (mm) ‡ * ‡ * * * * * 0 20 40 60 80 100 0 30 60 120 180 240 (min) (mm) ‡ * ‡ * * * * * 0 20 40 60 80 100 0 30 60 120 180 240 (min) (mm) † † * † * † 0 20 40 60 80 100 0 30 60 120 180 240 (min) (mm) † † * † * †

Fullness

Hunger

Fullness

Hunger

100BAR GL WR WR 30BAR 50BAR *； GL vs BAR, †； GL vs WR, ‡； BAR vs WR, p<0.05 *；WR vs 30BAR, †； WR vs 50BAR, p<0.05

(37)

まとめ

血糖値、血清インスリン濃度は大麦の容量依存的に低値を示し、

日常的な摂取割合でも米飯と比較して食後の上昇抑制効果が

得られた。

→水溶性食物繊維を豊富に含むことやアミロース含量が高いことによる影響が考えられる。

麦飯はいずれの割合においても、食後の満腹度が高い値を維持した。

→満腹感の持続は、次回食の摂取量を減少させる効果が期待でき、2型糖尿病の

予防や治療に有効であると考えられる。

血漿デスアシルグレリン濃度は試験食摂取後に低下し、インスリン濃度

と鏡面像を示した。

→血漿デスアシルグレリン濃度は、食後の糖代謝調節を評価する指標となりうる

可能性が示唆された。

(38)

試験食

主食

副食（豆類）

（いも類）

（野菜類）

調味料

水

ｴﾈﾙｷﾞｰ(kcal)

たんぱく質(g)

脂質(g)

炭水化物(g)

食物繊維(g)

米飯食

米飯 200g

―

ー

200ml

302

4.2

0.8

69.4

0.5 粘性食

米飯 200g

納豆

長芋

オクラ

しょうゆ

200ml

457

15.1

6.1

87.0

6.5 通常食

米飯 200g

ゆで大豆

じゃがいも

ブロッコリー

しょうゆ

200ml

455

15.3

5.6

87.5

6.6

(39)

性別（男性／女性）

年齢（歳）

BMI

（ kg / m

2

_）

血糖値

（ mg / dl ）

インスリン

（

μU / ml ）

HOMA-IR

HOMA-β

HbA1c

（ % ）

遊離脂肪酸

（

μEq / ｌ）

中性脂肪

（ mg / dl ）

総コレステロール

（ mg / dl ）

4 ／ 7

26.5 ± 1.0

20.6 ± 0.8

86.2 ± 1.8

5.7 ± 0.8

1.25 ± 0.18

86.5 ± 7.7

4.6 ± 0.1

453 ± 47

76.1 ± 10.1

169.8 ± 3.8

7 ／ 4

45.2 ± 2.9

27.6 ± 0.7

106.2 ± 4.1

15.3 ± 1.6

4.15 ± 0.63

128.3 ± 7.0

5.4 ± 0.1

739 ± 71

184.0 ± 25.5

211.3 ± 10.1

対象者の身体所見および血液生化学検査値

2 ／ 1

55.0 ± 1.7

25.6 ± 0.7

115.0 ± 1.0

5.1 ± 0.5

1.44 ± 0.14

35.6 ± 3.9

5.5 ± 0.1

627 ± 88

93.7 ± 11.9

193.3 ± 13.8

インスリン抵抗性群インスリン分泌低下群

( n=11 ) ( n=11 ) ( n=3 )

耐糖能異常～2 型糖尿病患者

健常群

(40)

0 50 100 150 200 250 0 30 60 90 120 150 180

血糖値

mg / dl

＃＊ 0 30 60 90 120 150 180 時間（分） ＊＊＃ 0 30 60 90 120 150 180 ＊＊＃

（AUC）

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 ＃＊ _＊

健常群

インスリン抵抗性群

インスリン分泌低下群

＊＃

mg・分/ dl

米飯食

通常食

粘性食

＊p<0.05 vs 通常食 ♯ p<0.05 vs 米飯食

＊ 0-60 分 0-120 分 0-180 分 0-60 分 0-120 分 0-180 分 0-60 分 0-120 分 0-180 分

( n=11 )

( n=3 )

66% 62%

曲線下面積

＃

(41)

0 40 80 120 160 0 30 60 90 120 150 180

μU / ml

＊＊ ＃＃ ＃ 0 30 60 90 120 150 180 時間（分） ＊＊＊＃＃＃＃ 0 30 60 90 120 150 180 ＃＊＃＃ 0-60 分 0-120 分 0-180 分 ＃

インスリン

健常群

インスリン抵抗性群

インスリン分泌低下群

μU ・分/ml

＊p<0.05 vs 通常食 ♯ p<0.05 vs 米飯食

米飯食

通常食

粘性食

0-60 分 0-120 分 0-180 分 0 3000 6000 9000 12000 15000 18000 ＃＊＊＃ ＃＃ ＃＊ 0-60 分 0-120 分 0-180 分

( n=11 )

( n=3 )

63% 65%

曲線下面積

（AUC）

＊

(42)

低GI流動食

高GI流動食

グルコース

遊離脂肪酸

インスリン

0

6

8

10

0

60

120

180

240

300

360

420 Time (min)

(mmol/L)

~

＊

＃

0

200

400

600

800

0

60

120

180

240

300

360

420 (μmol/L)

＊

_＃

0

200

400

600

800

0

60

120

180

240

300

360

420 (pmol/L)

＃

vs. SBF ＊ p＜0.01

＃ p＜0.05

Breakfast

Lunch

Time (min)

(43)

献立のポイント

• できれば毎食心掛けてください

③

魚

焼魚、煮魚

主食・ご飯

野菜

生野菜・サラダ

筑前煮

④

汁物

具たくさん

②野菜は副食の

2/3を占めるように

①ご飯は

_{150 - 200ｇ：計りましょう}

大麦

PowerPoint プレゼンテーション

糖尿病と大麦食品

徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部

臨床栄養学分野 武田英二

平成２４年１１月１０日

栄養学科

病棟

徳島大学

平成

19年の国民健康・栄養調査

「糖尿病が強く疑われる人」

890万人、

「糖尿病の可能性を否定できない人」

1,320万人、合計2,210万人。

健常者

６０ｋｇ

実質組織 ２４ｋｇ

脂肪組織

１６ｋｇ

除脂肪組織

８ｋｇ

糖質

０－０.３ｋｇ

水分

３６L

細胞内液

２４L

細胞外液

１２L

組織間液

９L

血漿

３L

1日摂取量

６０ｇ

６０ｇ

３００ｇ

２.５L

グルコース

60-70%取り込み

30-40%末梢へ

（血糖値）

インスリン分泌

腸管

膵臓

肝臓

筋肉

脂肪組織

摂食後の糖質の流れと血糖値

グルコース

脂肪

GIP

２型糖尿病では

GIP

を介した

インスリン分泌が障害されている。

GLP-1

インスリン分泌

30

60

90

120

200

150

100

50

0

0

血糖値

イ ン スリ ン 濃度

血糖値 (mg/dl)

イ ン スリ ン 濃度

( μ U/ml)

時間（ 分）

初期イ ン スリ ン 分泌障害

食後高血糖

食後高イ ン スリ ン 分泌

30

60

90

臨床栄養学分野武田英二

_{19年の国民健康・栄養調査}

_{1,320万人、合計2,210万人。}

_６０ｋｇ

実質組織２４ｋｇ

_１６ｋｇ

_８ｋｇ

_{０－０.３ｋｇ}

_３６L

_２４L

_１２L

_９L

_３L

₉₀

インスリン濃度

インスリン濃度

　 ( μ U/ml)

時間（分）

初期インスリン分泌障害

食後高インスリン分泌

₉₀

インスリン濃度

インスリン濃度

　 ( μ U/ml)

時間（分）

インスリン抵抗性

高インスリン分泌

食後および空腹時高血糖

₉₀

インスリン濃度

インスリン濃度

　 ( μ U/ml)

時間（分）

インスリン分泌低下

空腹時血糖異常群