Fuldkorn er guldkorn

Af Pernille Hollænder, Cand. Scient. i Human Nutrition

Ved at erstatte forarbejdede og raffinerede kornprodukter med fuldkornsprodukter kan man opnå det anbefalede indtag af fiber på 25-35 g dagligt, hvilket svarer til de 75 g fuldkorn, der anbefales i de 10 nye kostråd.

Som det ser ud nu, opfylder 25 % af den voksne danske befolkning fuldkornsanbefalingen, primært ved at spise havregryn, havregrød og rugbrød. I den sammenhæng er det interessant at se på, hvorvidt forskellige typer fuldkornsprodukter er mere favorable end andre. Det er også interessant, om et længerevarende indtag af fuldkorn kan have indflydelse på elementer, der kan bidrage til bibeholdelse af vægten, som eksempelvis appetitten, eller om fuldkornsprodukter bør indgå i alle måltider for at opnå en sådan effekt.

Disse aspekter blev for nylig undersøgt i et casestudie som en del af et speciale, der afslutter overbygningen på studiet Cand. Scient in Human Nutrition på Institut for Ernæring og Fysisk Aktivitet (NEXS).

Fuldkorn kan begrænse energiindtaget 

Ud fra casestudiet kan det overordnet konkluderes, at man ikke kan forvente, at indtagelse af en stor mængde fuldkorn i en længere periode vil have vedvarende effekt på appetitten. Derimod kunne det tyde på, at den lave energidensitet i et måltid med fuldkornsprodukter er medvirkende til, at måltidet afsluttes hurtigere og derved begrænser energiindtaget på kort sigt fra måltid til måltid.

For at opnå effekt på appetitten, så vægten bibeholdes, er det derfor muligt, at fuldkorn må indgå i hvert enkelt af dagens måltider. Det er også realistisk i forhold til de officielle kostråd og anbefalinger – både for fuldkorn isoleret, og proportionelt i relation til anbefalingerne på de andre fødevaregrupper.

Fuldkorn, fiber og fermentering

En stor del af fuldkorn består af kostfibre herunder frugtooligosakkarider (FOS) og resistent stivelse (RS). Forholdet mellem forskellige kostfibertypers viskositet samt indhold af vitaminer, mineraler og bioaktive komponenter kan dog adskille sig alt efter kornsort og forarbejdning. Alle typer af kostfibre er resistente mod fornedbrydning og absorption i den øverste del af fordøjelseskanalen, og nedbrydes helt eller delvist gennem tyktarmen. Slutproduktet af fibernedbrydningen er de kortkædede fedtsyrer (SCFA) acetat, propionat og butyrat, samt biprodukterne hydrogen, metan og kulilte. Det interessante er, at forskellige fuldkornsprodukter og fibertyper fermenteres til forskellige proportioner af SCFA.

Hormoner der medvirker til  appetitregulering

Argumentationen for at øge den anbefalede mængde fuldkorn og fiber er blandt andet, at det bidrager til at holde kropsvægten – antageligt som følge af en forbedret regulering af appetitten. Når man har spist, sker der en hormonel og neural respons, som først er relateret til udvidelse af mavesækken, og herigennem modtager hjernen de første appetitrelaterede signaler.

Mens mavesækken tømmes, og maden arbejder sig ned gennem fordøjelseskanalen, sendes ligeledes signaler til hjernen, der herved kan regulere tømningshastighed af mavesækken og bevægelserne i tarmen. Forsinkes disse, kan mæthedsfornemmelsen forlænges og sulten udskydes. Et par af de vigtige appetitregulerende hormoner er glycagon-like peptide-1(GLP-1) og polypeptide YY(PYY), som udskilles fra specifikke L-celler i tarmen i respons til den mad, der er til stede i fordøjelseskanalen. Forekomsten af L-celler øges fra tyndtarmen gennem tyktarmen.

Sammenhæng mellem appetit og fermentering

Studier på rotter har vist, at der er en sammenhæng mellem øget udskillelse af appetitregulerende hormoner og fermenteringen af fuldkornskomponenter i tyktarmen. Desuden har enkelte studier vist, at fermenteringen i tyktarmen og niveauet af appetitregulerende hormoner også har indflydelse på, hvor meget vi spiser.

Hypotesen er, at L-cellerne stimuleres til øget udskillelse af disse hormoner ved højere koncentration af SCFA, og at denne ligefrem stimulerer en øget forekomst af L-celler i tarmen. På den måde kan øget indtag af fuldkorn indirekte medvirke til en forbedret appetitregulering og dermed forebygge en positiv energibalance og begrænse udviklingen af overvægt. Specielt fuldkornskornskomponenter som FOS og RS har vist sig effektive i disse dyrestudier.

Effekten af et langtidsindtag af høj-fuldkornsdiæt

Humane studier med fuldkornsprodukter har også vist en sammenhæng mellem fermenteringen i tyktarmen, mængden af appetitregulerende hormoner, mæthedsfornemmelse og sult. Resultater som disse lå til grund for hypoteserne i det casestudie, der udgjorde specialet. Her blev forholdet mellem appetit og fermentering i tyktarmen efter langtidsindtag af høj fuldkorns diæt (over 75 g dagligt) undersøgt sammenlignet med en kost med meget lavt fuldkornsindhold (under 10 g dagligt) gennem en lang periode. Til dette formål var indsamling af empiri på den humane ”work package” af 3G research center ideel.
(http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01731366?term=NCT01731366&rank=1)

3G-projektet har netop det overordnede formål at undersøge samspillet mellem den menneskelige tarmflora og metaboliske forstyrrelser, og hvordan disse er påvirket af fiber og en kost baseret på kornprodukter (http://www.3g-center.dk). Det er et omfangsrigt projekt, som inkluderer ca. 120 personer – denne artikel er dog baseret på et casestudie med 11 forsøgspersoner, ni kvinder og to mænd mellem 37 og 65 år med BMI 28,4 +3 og mindst én risikomarkør for metabolisk syndrom.  Resultaterne kan derfor afvige fra de resultater, der offentliggøres efter hele forsøgets afslutning.

FAKTA

 

The 3G Center (GUT, GRAIN & GREENS) - Center for Gut Microbiota, Metabolic disorders, and Grain/Fibrebased Diets. Læs mere her http://www.3g-center.dk

 

Sådan blev langtidseffekten estimeret

I to gange otte uger erstattede forsøgspersonerne deres sædvanlige indtag af kornprodukter som brød, pasta, og morgenmadsprodukter med produkter, hvor fuldkornsindholdet var kendt. Den ene periode var med en høj-fuldkornsdiæt (over 75 g dagligt) med eksempelvis havregryn, rugbrød, hvedekerner og fuldkornspasta. Den anden periode var med en lav-fuldkornsdiæt med forarbejdede produkter med et minimum af fuldkorn (under 10 g dagligt) i tilfældig rækkefølge. Den resterende kost ud over kornprodukter indtog forsøgspersonerne, som de plejede.

Fuldkornsindtagets effekt på appetit og fermentering i tyktarmen blev undersøgt ved, at forsøgspersonerne registrerede indtaget af fuldkornsprodukter i en dagbog. Derudover besøgte deltagerne NEXS i seks timer i starten og slutningen af hver periode, i alt fire gange. Sult og mæthed blev vurderet indirekte ved Visual Analougue Scales (VAS) hvert 30 minut gennem 180 minutter og direkte ved ”ad libitum” indtag af et måltid bestående af pasta med kødsovs serveret til slut på forsøgsdagene. Udåndingshydrogen (ppm) blev brugt som indirekte markør for fermenteringen i tyktarmen – ligeledes vurderet hvert 30 minut gennem 180 minutter. Både appetit og udåndingshydrogen blev målt i forhold til et standardiseret, energitæt, ikke-fuldkorns testmåltid serveret som morgenmåltid ca. 180 minutter før, forsøgsdagen afsluttedes med ”ad libitum” måltidet.

De to diæters effekt på appetit og fermentering i tyktarmen blev estimeret ved at sammenligne det totale areal under kurven (tAUC) baseret på målingerne over 180 minutter på forsøgsdagen, efter perioderne med hhv. højt og lavt fuldkornsindtag. I disse statistiske modeller var der justeret for alder, køn, BMI og de relaterede baseline-værdier.

Langtidseffekt på appetitten

Det viste sig, at forsøgspersonerne var ca. 32 % mindre mætte (p<0,01) og tenderede til at være 10,3 % mere sultne (p=0,13) efter perioden med høj-fuldkornskost sammenlignet med efter perioden med lav-fuldkornsdiæt. De spiste hertil 25 % mere (p<0,01) efter høj-fuldkornsperioden sammenlignet med efter lav-fuldkornsperioden. Yderligere øgede næsten alle deltagere indtaget af ”ad libitum” måltidet fra baseline til efter høj-fuldkornsperioden. Hvad angår fermentering i tyktarmen, viste det sig, at forsøgspersonerne havde 9 % højere udåndingshydrogen efter høj-fuldkornsperioden (p=0,04) sammenlignet med efter lav-fuldkornsperioden.

Som udgangspunkt var det forventet, at sult og indtag af ”ad libitum” måltidet ville være mindre, og fermentering i tyktarmen og mætheden større, efter otte uger med høj-fuldkornskost baseret på tidligere studier. De aktuelle resultater viste dog det modsatte.  Forsøgsopsætningen i 3G-projektet adskiller sig imidlertid fra tidligere forsøg. Testmåltidet, som effekten af appetit og fermentering var vurderet i forhold til, indeholdt ikke den samme mængde fuldkorn som kosten i den forsøgsperiode, der lå op til forsøgsdagen.  Herved var det muligt at påvise en eventuel langtidseffekt af fuldkorn på appetit og fermentering, der ikke umiddelbart kunne relateres til det foregående måltid og en korttidseffekt. Baseret på de aktuelle resultater kunne en sådan langtidseffekt dog ikke underbygges.

Indtaget af individuelle forsøgsprodukter såsom havregryn, rugbrød og hvedekerner viste ikke konsekvent effekt på hverken sult, mæthed eller fermentering. Det begrænsede antal forsøgspersoner og en forholdsvis upræcis registrering af produktindtag kan muligvis forklare dette

Energidensitet og effekt på appetitten

Forsøgspersonerne berettede dog uopfordret om en følelse af øget mæthed og mindre sult i perioden med højt fuldkornsindtag. Samtidig var energiindtaget fra forsøgsprodukterne i perioden med højt fuldkornsindtag signifikant mindre sammenlignet med perioden med lavt fuldkornsindtag (p<0.01). Alt i alt kunne det tyde på, at fuldkorn har en effekt på appetitten, men at den er mere kortvarig fra måltid til måltid.

Selvom en sådan kortvarig effekt ikke er mulig at af- eller bekræfte i det aktuelle forsøgsdesign, viser tidligere forskning sådanne resultater. Her har man haft specielt fokus på høj viskositet i kornprodukterne, der er relateret til en hurtigere afslutning af måltidet. Høj viskositet er en egenskab, der eksempelvis kan ses i havre og rug. I tråd hermed er det også påvist, at energiindtaget ved måltider med viskøse fibre er lavere, hvilket er ensbetydende med en lavere energidensitet. 

Fuldkornsfermenteringens betydning for appetitregulering

Hos forsøgspersonerne var fermenteringen i tyktarmen højere efter høj-fuldkornsperioden, men med så lille en forskel, at den næppe er klinisk relevant. En forklaring kan være det store udsving på målingerne på grund af det relativt lille antal forsøgspersoner. Måske vil en måling på et større antal vise en mere betydende forskel. Det var også forventet, at rugbrød qua et relativt højt indhold af FOS ville påvirke appetitten og fermenteringen mere end andre produkter.

Det må dog anerkendes, at tyktarmens SCFA-koncentration (som i dyrestudierne er påvist at have en effekt på appetithormonerne) er tre gange så stor som ved indtag af almindelig blandet kost. Det er derfor sandsynligt, at hypotesen ikke kan underbygges blot gennem fuldkornsrig kost. På den anden side er der ræsonnement i at se på muligheden for at bruge fuldkornets fermenterbare komponenter, såsom FOS, til eksempelvis kosttilskud. Derved kan man antageligt opnå den koncentration af SCFA, som er nødvendig for at for at påvirke de appetitregulerende hormoner.

Referencer:

Mejborn H, Biltoft-Jensen AP, Trolle E, Tetens I. Fuldkorn-definition og vidensgrundlag for anbefaling af fuldkornsindtag i Danmark. DTU Fødevareinstituttet; 2008.

Heddie Mejborn, Karin Hess Ygil, Sisse Fagt, Ellen Trolle og Tue Christensen. Danskernes fuldkornsindtag 2011-2012.

Nordic nutrition Recommendations – Part 1 2013)

Gray J, Europe I. Dietary fibre: Definition, analysis, physiology & health. ILSI Europe; 2006.

Fardet A. New hypotheses for the health-protective mechanisms of whole-grain cereals: What is beyond fibre? Nutrition research reviews. 2010;23(01):65-134.

Wong JMW, de Souza R, Kendall CWC, Emam A, Jenkins DJA. Colonic health: Fermentation and short chain fatty acids. J Clin Gastroenterol. 2006;40(3):235-243.

Blundell J, Halford J. Regulation of nutrient supply: The brain and appetite control. Proc Nutr Soc. 1994;53(2):407-418.

Zhou J, Martin RJ, Tulley RT, et al. Dietary resistant starch upregulates total GLP-1 and PYY in a sustained day-long manner through fermentation in rodents. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2008;295(5):E1160-E1166.

Cani PD, Lecourt E, Dewulf EM, et al. Gut microbiota fermentation of prebiotics increases satietogenic and incretin gut peptide production with consequences for appetite sensation and glucose response after a meal. Am J Clin Nutr. 2009;90(5):1236-1243.

Isaksson H, Tillander I, Andersson R, et al. Whole grain rye breakfast—Sustained satiety during three weeks of regular consumption. Physiol Behav. 2012;105(3):877-884.

Johansson Elin V, Nilsson C Anne, Östman M Elin, Björcck M E Inger. Effects of indigestible carbohydrates in barley on glucose metabolism, appetite and voluntary food intake over 16h in healthy adults. Nutrition journal. 2013(12:46).

Drewnowski A. Energy density, palatability, and satiety: Implications for weight control. Nutr Rev. 1998;56(12):347-353

Frølich W, Åman P, Tetens I. Whole grain foods and health – a Scandinavian perspective. Food & Nutrition Research. 2013;57