Testing of antidiabetic features of formulated food products in enterocyte cell culture model

Abstract

In recent years, there has been an increasing interest in designing low calorie functional foods that might have health benefit against development of obesity and T2D. However, researches on developing low calorie foods in Turkey are quite insufficient. Even if the products are developed, in vitro and in vivo approaches to design low calorie foods are not carried out properly. Thus, we aimed to test diabetic features of newly formulated low calorie and no-added sugar containing cake, almond paste and pudding in intestinal cell culture system. Cake, almond paste and pudding were developed by “Egepak Gıda ve Ambalaj San.” and same type foods were chosen from market to use as reference. We modeled human carbohydrates digestive systems in test tube and relative glucose efflux were measured from rat enterocyte cells that were grown on bicameral cell culture system. Bioaccessibility of glucose was found at least 61%, 89% and 64% lower in cake, almond paste and pudding respectively relative to references. The levels of cellular glucose efflux were significantly lower from 30min (for cake 1.9 fold; for almond paste 4.3; for pudding 3.3 fold) to 120 min (for cake 2.2 fold; for almond paste 3.7 fold) to 180 min (for pudding 2.0 fold) in products than their references. To the best of our knowledge, this is the first exemplary study in Turkey to develop newly formulated foods by analyzing their diabetic features in in vitro model of human intestine system.

Son yıllarda, obezite ve T2D gelişimine engel olabilecek, düşük kalorili fonksiyonel gıda tasarımlarına olan ilgi artmaktadır. Bununla birlikte, Türkiye'de bu tür ürünleri geliştirmeye yönelik araştırmalar oldukça yetersizdir. Geliştirilen ürünlerin ise in vitro ve in vivo çalışmalar gibi deneysel prosedürlerinin yürütülmesinde çok önemli eksiklikler bulunmaktadır. Bu tezin amacı; yeni geliştirilmiş düşük kalorili, şeker ilavesiz kek, badem ezmesi ve puding ürünlerinin antidiyabetik özelliklerini bağırsak hücre kültürü sisteminde test etmektir. Kek, badem ezmesi ve puding ürünleri “Egepak Gıda ve Ambalaj San.” tarafından geliştirilmiştir. Referans olarak marketlerdeki aynı tip ürünler seçilmiştir. Bu amaçla, insan karbonhidrat sindirim sistemini test tüplerinde modelledik. Daha sonra glikoz geçişini göreceli olarak enterosit hücre siteminde ölçümledik. Tüpte insan karbonhidrat sindirim sisteminin modellenmesi sonucunda elde edilen bio-erişilebilirlik sonuçlarına göre kek, badem ezmesi ve puding ürünlerinin %61, %89 ve %64 daha az glikoz içerdikleri bulunmuştur. Ürünlerdeki glikozun hücresel salınımı ise kek ve badem ezmesi için 30. dakikadan 120. dakikaya, puding için ise 30. dakikadan 180. dakikaya kadar referanslarına göre belirgin olarak düşüktür (30 dakika: kek için 1.9 kat; badem ezmesi için 4.3 kat; puding için 3.3 kat. 120 dakika: kek için 2.2 kat; badem ezmesi için 3.7 kat ve 180 dakika: puding için 2.0 kat). Bildiğimiz kadarıyla bu çalışma Türkiye’de ürün geliştirme ve geliştirilen bu ürünlerin diyabetik özelliklerinin in vitro olarak insan sindirim sisteminde analiz edilmesi adına yapılan ilk örnek çalışmadır.