Tämän tekstin on kirjoittanut ravitsemusterapeutti,  TtM Jenni Lappi. Jenni valmistelee väitöskirjaa viljan kuidun ja sokeriaineenvaihdunnan välisistä yhteyksistä. Jenni toivoo runsasta kommentointia, sillä käyty keskustelu voi olla arvokasta paitsi väitöskirjan valmistelulle myös laajemmin käytävälle hiilihydraattikeskustelulle.

Viime aikoina velloneeseen rasvakeskusteluun liittyen myös hiilihydraattien laatu on noussut esille yhtenä terveyteen vaikuttavana tekijänä. Hiilihydraattien laadun tarkastelu on mielenkiintoista etenkin tyypin 2 diabeteksen kannalta. Hiilihydraattien lähteistä erityisesti täysjyvävilja näyttää nimittäin vähentävän tyypin 2 diabeteksen riskiä. Riskin vähenemisessä olennainen rooli on paksusuolen bakteereilla, jotka käyttävät viljan kuitua ravinnokseen.

Mihin perustuu ajatus täysviljan diabetesta ehkäisevästä vaikutuksesta?

Väite, että täysjyvävilja ehkäisee tyypin 2 diabetesta, perustuu laajoihin väestötutkimuksiin, joissa täysjyväviljapitoisten tuotteiden on havaittu olevan yhteydessä vähentyneeseen tyypin 2 diabeteksen riskiin. Myös metabolisen oireyhtymän esiintymisen riski on pienempi niillä henkilöillä, jotka syövät täysjyväviljaa verrattuna niihin, jotka eivät täysjyväviljatuotteita syö. Tutkimuksissa on havaittu 20-30 % pienempi riski sairastua tyypin 2 diabetekseen niillä henkilöillä, joilla täysjyväviljan kulutus on noin kolme annosta päivässä verrattuna henkilöihin, jotka eivät täysjyväviljaa syö juuri ollenkaan. Yksi annos täysjyväviljatuotetta vastaa esimerkiksi siivua (30 g) leipää tai kupillista (2,4 dl) aamiaishiutaleita.

Ensimmäisissä julkaistuissa täysjyväviljaa koskevissa väestötutkimuksissa täysjyväviljatuotteiden koostumus on hieman epämääräinen. Tutkimuksissa täysjyväviljatuotteeksi määriteltiin mm. vähintään 25 % täysjyväviljaa sisältävät aamiaisviljavalmisteet, tumma leipä, kaurapuuro ja tumma riisi sekä myös vehnän alkio ja lese sellaisenaan. Näiden tutkimusten perusteella onkin mahdotonta sanoa, välittyykö tyypin 2 diabetekselta suojaava vaikutus täysjyväviljan vai itse asiassa pelkästään viljan kuidun kautta. Myöhemmin tutkimuksissa on alettu määrittää täysjyväviljan käsitettä tarkemmin rajaamalla tumma leipä tiettyihin täysjyväviljatuotteisiin ja laskemalla viljatuotteista saatua täysjyvävilja-ainesosien määrää. Näiden täysjyväviljatutkimusten yhteydessä kannattaa tarkastella tutkimuksia, joissa on havaittu viljan kuidun suojaavan tyypin 2 diabetekselta. Johtopäätöksenä viljan kuidulla näyttää olevan erityinen vaikutus tyypin 2 diabetesriskiin. Väestötutkimusten perusteella päivässä noin 9 g kuidun saanti viljatuotteista vähentää diabeteksen riskiä verrattuna siihen, että viljakuitua ei saada juuri lainkaan.

Tässä kohdin on hyvä muistaa, että väestötutkimukset paljastavat vain yhteyksiä, mutta eivät osoita syy-seuraus –suhteita. Väestötutkimusten ohella onkin syytä tarkastella kliinisiä tutkimuksia, joita on tehty täysjyväviljan vaikutuksista tyypin 2 diabeteksen riskitekijöihin. Osassa (4 kpl) kliinisistä tutkimuksista täysjyväviljatuotteiden tai muiden kuitupitoisten viljatuotteiden syönti, verrattuna vaaleiden viljatuotteiden käyttöön, on parantanut insuliiniherkkyyttä, ensivaiheen insuliinin eritystä tai vähentänyt paastoinsuliinipitoisuutta, mutta ei suinkaan kaikissa tutkimuksissa (5 kpl). Toisaalta joissakin tutkimuksissa täysjyväviljan syönti on vaikuttanut edullisesti verenpaineeseen, tulehdustekijöihin tai kolesteroliin, jotka ovat myös tyypin 2 diabeteksen riskitekijöitä. Vaihtelevat tulokset saattavat selittyä tutkittavien erilaisella terveydentilalla, käytetyillä tutkimustuotteilla sekä eri mittausmenetelmillä. Lisäksi tutkimusten pituus ei välttämättä ole ollut riittävä aiheuttamaan mitattavia muutoksia tutkittavien riskitekijöissä (mikä onkin aina kliinisten tutkimusten ongelma). Kliinisten tutkimusten perusteella ei siis voi yksiselitteisesti sanoa, että täysjyväviljatuotteet suojaavat tyypin 2 diabetekselta sen enempää kuin vaaleat vähäkuituiset viljatuotteetkaan.

Viljakuitukompleksi sisältää paitsi kuitua myös vitamiineja, kivennäisaineita ja fenoleja

Täysjyväviljatuotteita syömällä saadaan runsaasti viljan kuitua, koska täysjyväviljahan sisältää jyvän kuitupitoisimman osan, leseen. Viljalajikkeesta riippuen kuitua voi toki olla merkittäviä määriä myös jyvän ytimessä, kuten esimerkiksi rukiissa. Huomattavaa on, että täysjyväviljan leseosa sisältää paljon muitakin kuituun sitoutuneita ainesosia kuin vain kuidun. Kuidun sijasta tulisikin puhua viljakuitukompleksista, joka sisältää kuidun lisäksi vitamiineja ja kivennäisaineita sekä antioksidatiivisia fenolisia yhdisteitä. Täysjyväviljassa merkittävin fenolinen yhdiste on ferulahappo. Ferulahappoa saadaan merkittäviä määriä ruokavaliosta vain täysjyväviljatuotteista.

Mahdollinen suojaava mekanismi

Yleensä ajatellaan, että viljatuotteiden aterianjälkeisillä vaikutuksilla (esim. glykeeminen indeksi) on merkittävä vaikutus tyypin 2 diabetesriskiin. Tutkimuksissa tästä ei ole kuitenkaan saatu riittävää näyttöä, vaan väestötutkimuksissa esitetyt tyypin 2 diabetekselta suojaavat vaikutukset näyttäisivät välittyvän ennemmin paksusuolen kuin ohutsuolen kautta. Paksusuolen bakteerien aiheuttamassa fermentaatiossa viljakuidusta muodostuu lyhytketjuisia rasvahappoja, jotka näyttäisivät elimistöön imeydyttyään vaikuttavan insuliiniherkkyyden paranemiseen ja sitä kautta tyypin 2 diabetesriskin vähenemiseen. Tässä yhteydessä on syytä huomioida myös viljakuidun ferulahappo, jota vapautuu kuiturakenteesta vasta paksusuolessa suoliston mikrobien vaikutuksesta. Tutkimukset ihmisillä ja rotilla osoittavat, että viljakuidun nauttimisen jälkeen ferulahappopitoisuuden nousu veressä on melko hidasta, mutta pitoisuus pysyy yllä pitkään, varsinkin, kun viljatuotteiden kulutus on säännöllistä. Näiden ja muiden in vitro ja eläintutkimusten perusteella on ilmeistä, että viljakuidun monimutkainen rakenne vaikuttaa kuidun fermentoitumiseen paksusuolen alusta suolen loppuun asti, kun taas liukoinen kuitu (jota on runsaasti mm. kasviksissa, hedelmissä ja marjoissa) näyttää fermentoituvan nopeasti heti paksusuolen alkupäässä. Valitettavaa on, että yhdessäkään kliinisessä tutkimuksessa ei ole vielä kunnolla selvitetty viljakuidun vaikutuksia suoliston bakteerikoostumukseen, fermentaatioon ja suoliston kautta välittyviin vaikutuksiin muualla elimistössä. Suoliston merkitys on kuitenkin parhaillaan kiivaan tutkimuksen kohteena.

Yhteenveto

Uusia tutkimuksia odotellessa voidaan kuitenkin todeta, että yksikään täysjyväviljatutkimus ei osoita täysjyväviljatuotteiden syönnin lisäävän tyypin 2 diabeteksen riskiä. Joten ainakin kolmen, neljän ruis- tai muun täysjyväleipäsiivun (á 30 g) syöminen päivässä on suositeltavaa. Yhdistettynä suositeltuun puoleen kiloon kasviksia, hedelmiä ja marjoja kokonaiskuidun saanti jää kuitenkin vielä alle suosituksen (25-35 g). Suositukseen pääsemiseksi tulisi kasvisten käyttö tuplata tai lisätä vielä muutama täysjyväviljapitoinen ruoka-annos ruokavalioon. Tällöin voi varmistaa myös monipuolisen antioksidatiivisten yhdisteiden saannin sekä viljasta että kasviksista, marjoista ja hedelmistä.

Lähteet

Andersson A, Tengblad S, Karlström B, ym. (2007). Whole-grain foods do not affect insulin sensitivity or markers of lipid peroxidation and inflammation in healthy, moderately overweight subjects. J Nutr 137:1401-1407.

Costabile A, Klinder A, Fava F, ym. (2008). Whole-grain wheat breakfast cereal has a prebiotic effect on the human gut microbiota: a double-blind, placebo-controlled, crossover study. Br J Nutr 99:110-120.

de Munter J.S, Hu F.B, Spiegelman D, Franz M, van Dam R.M. (2007). Whole grain, bran, and germ intake and risk of type 2 diabetes: a prospective cohort study and systematic review. PLoS Med 4:e261.

Esmaillzadeh A, Mirmiran P, Azizi F. (2005). Whole-grain consumption and the metabolic syndrome: a favorable association in Tehranian adults. Eur J Clin Nutr 59:353-362.

Fung T.T, Hu F.B, Pereira M.A, ym. (2002). Whole-grain intake and the risk of type 2 diabetes: a prospective study in men. Am J Clin Nutr 76:535-540.

Glitsø L.V, Gruppen H, Schols H.A, Højsgaard S, Sandström B, Bach Knudsen K.E. (1999). Degradation of rye arabinoxylans in the large intestine of pigs. J Sci Food Agric 79:961-969.

Harder H, Tetens I, Let M.B, Meyer A.S. (2004). Rye bran bread intake elevates urinary excretion of ferulic acid in humans, but does not affect the susceptibility of LDL to oxidation ex vivo. Eur J Nutr 43:230-236.

Jensen M.K, Koh-Banerjee P, Franz M, Sampson L, Gronbaek M, Rimm E.B. (2006). Whole grains, bran, and germ in relation to homocysteine and markers of glycemic control, lipids, and inflammation. Am J Clin Nutr 83:275-283.

Juntunen K.S, Laaksonen D.E, Poutanen K.S, Niskanen L.K, Mykkanen H.M. (2003). High-fiber rye bread and insulin secretion and sensitivity in healthy postmenopausal women. Am J Clin Nutr 77:385-391.

Katcher H.I, Legro R.S, Kunselman A.R, ym. (2008). The effects of a whole grain-enriched hypocaloric diet on cardiovascular disease risk factors in men and women with metabolic syndrome. Am J Clin Nutr 87:79-90.

Kern S.M, Bennett R.N, Mellon F.A, Kroon P.A, Garcia-Conesa M.T. (2003). Absorption of hydroxycinnamates in humans after high-bran cereal consumption. J Agric Food Chem 51:6050-6055.

Kroon P.A. (1997). Release of Covalently Bound Ferulic Acid from Fiber in the Human Colon. J Agric Food Chem 45:661-667.

Laaksonen D.E, Toppinen L.K, Juntunen K.S, ym. (2005). Dietary carbohydrate modification enhances insulin secretion in persons with the metabolic syndrome. Am J Clin Nutr 82:1218-1227.

Le Gall M, Serena A, Jorgensen H, Theil P.K, Bach Knudsen K.E. (2009). The role of whole-wheat grain and wheat and rye ingredients on the digestion and fermentation processes in the gut-a model experiment with pigs. Br J Nutr 102:1590-1600.

Leinonen K.S, Poutanen K.S, Mykkänen H.M. (2000). Rye bread decreases serum total and LDL cholesterol in men with moderately elevated serum cholesterol. J Nutr 130:164-170.

Liese A.D, Roach A.K, Sparks K.C, Marquart L, D’Agostino R.B.Jr, Mayer-Davis E.J. (2003). Whole-grain intake and insulin sensitivity: the Insulin Resistance Atherosclerosis Study. Am J Clin Nutr 78:965-971.

Liu S, Manson J.E, Stampfer M.J, ym. (2000). A prospective study of whole-grain intake and risk of type 2 diabetes mellitus in US women. Am J Public Health 90:1409-1415.

Lutsey P.L, Jacobs D.R.Jr, Kori S, ym. (2007). Whole grain intake and its cross-sectional association with obesity, insulin resistance, inflammation, diabetes and subclinical CVD: The MESA Study. Br J Nutr 98:397-405.

Mattila P, Pihlava J.M, Hellström J. (2005). Contents of phenolic acids, alkyl- and alkenylresorcinols, and avenanthramides in commercial grain products. J Agric Food Chem 53:8290-8295.

McIntosh G.H, Noakes M, Royle P.J, Foster P.R. (2003). Whole-grain rye and wheat foods and markers of bowel health in overweight middle-aged men. Am J Clin Nutr 77:967-974.

McKeown N.M, Meigs J.B, Liu S, Saltzman E, Wilson P.W, Jacques P.F. (2004). Carbohydrate nutrition, insulin resistance, and the prevalence of the metabolic syndrome in the Framingham Offspring Cohort. Diabetes Care 27:538-546.

Meijer K, de Vos P, Priebe M.G. (2010). Butyrate and other short-chain fatty acids as modulators of immunity: what relevance for health? Curr Opin Clin Nutr Metab Care. doi: 10.1097/MCO.0b013e32833eebe5

Meyer K.A, Kushi L.H, Jacobs D.R.Jr, Slavin J, Sellers T.A, Folsom A.R. (2000). Carbohydrates, dietary fiber, and incident type 2 diabetes in older women. Am J Clin Nutr 71:921-930.

Montonen J, Knekt P, Jarvinen R, Aromaa A, Reunanen A. (2003). Whole-grain and fiber intake and the incidence of type 2 diabetes. Am J Clin Nutr 77:622-629.

Newby P.K, Maras J, Bakun P, Muller D, Ferrucci L, Tucker K.L. (2007). Intake of whole grains, refined grains, and cereal fiber measured with 7-d diet records and associations with risk factors for chronic disease. Am J Clin Nutr 86:1745-1753.

Pereira M.A, Jacobs D.R.Jr, Pins J.J, ym. (2002). Effect of whole grains on insulin sensitivity in overweight hyperinsulinemic adults. Am J Clin Nutr 75:848-855.

Priebe M.G, Vonk R.J. (2009). Starchy foods and prevention of type 2 diabetes – a systematic review exploring the protective mechanisms. Kirjassa: Whole grain foods & the prevention of type 2 diabetes mellitus, s. 75-120. Väitöskirja. Rijksuniversiteit Groningen.

Rave K, Roggen K, Dellweg S, Heise T, tom Dieck H. (2007). Improvement of insulin resistance after diet with a whole-grain based dietary product: results of a randomized, controlled cross-over study in obese subjects with elevated fasting blood glucose. Br J Nutr 98:929-936.

Robertson D.M. (2007). Metabolic cross talk between the colon and the periphery: implications for insulin sensitivity. Proc Nutr Soc 66:351-361.

Rondini L, Peyrat-Maillard M.N, Marsset-Baglieri A, ym. (2004). Bound ferulic acid from bran is more bioavailable than the free compound in rat. J Agric Food Chem 52:4338-4343.

Sahyoun N.R, Jacques P.F, Zhang X.L, Juan W, McKeown N.M. (2006). Whole-grain intake is inversely associated with the metabolic syndrome and mortality in older adults. Am J Clin Nutr 83:124-131.

Salmeron J, Ascherio A, Rimm E.B, ym. (1997a). Dietary fiber, glycemic load, and risk of NIDDM in men. Diabetes Care 20:545-550.

Salmeron J, Manson J.E, Stampfer M.J, Colditz G.A, Wing A.L, Willett W.C. (1997b). Dietary fiber, glycemic load, and risk of non-insulin-dependent diabetes mellitus in women. JAMA 277:472-477.

Schulze M.B, Liu S, Rimm E.B, Manson J.E, Willett W.C, Hu F.B. (2004). Glycemic index, glycemic load, and dietary fiber intake and incidence of type 2 diabetes in younger and middle-aged women. Am J Clin Nutr 80:348-356.

Schulze M.B, Schulz M, Heidemann C, Schienkiewitz A, Hoffmann K, Boeing H. (2007). Fiber and magnesium intake and incidence of type 2 diabetes: a prospective study and meta-analysis. Arch Intern Med 167:956-965.

Serena, A, Hedemann M.S, Bach Knudsen K.E. (2008). Influence of dietary fiber on luminal environment and morphology in the small and large intestine of sows. J Anim Sci 86:2217-2227.

Slavin J.L, Martini M.C, Jacobs D.R.Jr, Marquart, L. (1999). Plausible mechanisms for the protectiveness of whole grains. Am J Clin Nutr 70:459S-463S.

Stevens J, Ahn K, Juhaeri Houston D, Steffan L, Couper D. (2002). Dietary fiber intake and glycemic index and incidence of diabetes in African-American and white adults: the ARIC study. Diabetes Care 25:1715-1721.

Tighe P, Duthie G, Vaughan N, Brittenden J, Simpson W.G, Duthie S, Mutch W, Wahle K, Horgan G, Thies F. (2010). Effect of increased consumption of whole-grain foods on blood pressure and other cardiovascular risk markers in healthy middle-aged persons: a randomized controlled trial. Am J Clin Nutr. doi: 10.3945/ajcn.2010.29417

van Dam R.M, Hu F.B, Rosenberg L, Krishnan S, Palmer J.R. (2006). Dietary calcium and magnesium, major food sources, and risk of type 2 diabetes in U.S. black women. Diabetes Care 29:2238-2243.

Vitaglione P. (2008). Cereal dietary fibre: a natural functional ingredient to deliver phenolic compounds into the gut. Trends Food Sci Technol 19:451-463.

Weickert M.O, Pfeiffer A.F. (2008). Metabolic effects of dietary fiber consumption and prevention of diabetes. J Nutr 138:439-442.

Wong J.M, de Souza R, Kendall C.W, Emam A, Jenkins D.J. (2006). Colonic health: fermentation and short chain fatty acids. J Clin Gastroenterol 40:235-243.

Zhao Z, Egashira Y, Sanada H. (2003b). Ferulic acid sugar esters are recovered in rat plasma and urine mainly as the sulfoglucuronide of ferulic acid. J Nutr 133:1355-1361.