Invitation Årskonference i Øresund Food Network Innovation og teknologifornyelse - WHERE RESEARCH AND BUSINESS MEET 6. november 2003 Københavns Universitet, Amager Et dynamisk dansk svensk kompetencecenter på levnedsmiddelområdet Det overordnede mål med Øresund Food Network er at sikre - og gerne udbygge - konkurrencekraften i alle dele af det levnedsmiddelindustrielle kompleks i Regionen. Derfor valgte ØFN s Bestyrelse helt fra starten Innovationer inom Livsmedelsområdet som hovedoverskrift over Netværkets forskellige aktiviteter. I konsekvens heraf har ØFN da også netop givet initieringsstøtte til et nyt dansk-svensk udviklingsprojekt med titlen: Innovationen i levnedsmiddelsektoren og synergieffekter mellem virksomheder og forskere i Øresundsregionen. I lyset af den meget store betydning innovation og teknologifornyelse har for virksomhedernes fremdrift - ikke mindst under vore dages stærkt skærpede konkurrencevilkår - er innovation og teknologifornyelse blevet valgt som tema for ØFN s Årskonference 2003. Udgangspunktet er virksomhedserfaringer med innovative processer samt teknologi-foresights inden for proces-, kvalitetssikkerheds- og ingrediensområdet. Efter formandens orientering om status og visioner for ØFN s videre udvikling taler VD Rolf Bjerndell, Skånemejerier om baggrunden for og styringen af virksomhedens innovation. Skånemejerier har i de senere år med stor succes gennemført en imponerende forskningsbaseret udvikling og er i dag kendt i Regionen for sine produkter med nye funktionelle egenskaber. Den resterende del af formiddagen er koncentreret om teknologifornyelsen med indlæg om nytænkning og udviklingstendenser på procesområdet ved professor Jens Adler-Nissen, Danmarks Tekniske Universitet, perspektivering af hele problemkomplekset omkring kvalitetssikkerhed ved direktør Thomas Mathiasen, TM-innovation og ingrediensindustriens bud på, hvordan de mange forskellige forbrugerønsker om nye produktegenskaber bedst imødekommes ved udviklingsdirektør Hans Elbæk Pedersen, Danisco. Eftermiddagens seminarer tager fire væsentlige faglige og samfundsmæssige problemstillinger inden for ØFN s strategiske indsatsområder op og åbner samtidig mulighed bl.a. for en dialog om det igangværende og fremtidige forskningssamarbejde over Sundet. Årskonferencen er stedet hvor fødevareområdets erhverv, forskning og myndigheder mødes, udveksler erfaringer og træffer nye og gamle samarbejdspartnere. Alle interesserede er velkomne uanset tidligere tilknytning til ØFN. Hele dagens program Øresund Food Network is co-financed by INTERREG IIIA-Øresund Region, EU, European Regional Development Fund www.oresundfood.org
Mad og sundhed og Levnedsmiddelbiologi Nya livsmedel för ökad folkhälsa 13.30 Välkommen 13.40 Rätt mat Vad vet vi om hälsa och mat? Dr. Med. Klas Sjöberg, MAS 14.00 Er det tid til nye kostråd? Lektor Anne Raben, KVL 14.20 Rätt kolhydrater? Prof. Knud Erik Bach Knudsen, DJF 14.40 Rätt fett? Dr.scient. Harald Severin Hansen, Ernæringsrådet 15.00 Kaffe/The 15.20 Betydningen av probiotika? Forskningschef Per Bengtsson, Probi 15.40 Rätt protein? cand. scient. Per Brændgaard Mikkelsen, Suhr's Videncenter 16.00 17.00 Ger detta utrymme för nya produkter? Paneldiskussion Moderator: Lars Ovesen, hjerteforeningen i industripanelen Mats Larsson, Cerealia, Lena Nyberg Skånemejerier, Erling Jensen, Agrova, Grethe Andersen Danske Slagterier, m.fl Øresund Food Network is co-financed by INTERREG IIIA-Øresund Region, EU, European Regional Development Fund www.oresundfood.org
Nye fødevarer øget folkesundhed Årskonference i Øresund Food Network 6 november 2003
Tabte sygdomsjusterede leveår i Europa (Disability-Adjusted-Life-Years = DALY) Food and Health in Europe: a new basis for action; WHO, 2002 I DALY indgår tab af leveår og tab af raske leveår som følge af sygdom Alle sygdomme Alle sygdomme Other diseases Diseases in which nutrition plays a role 21% 29 mio. 21% 29 mio. 38% 52 mio. 38% 52 mio. 41% 56 mio. Diseases with major nutritional determinants 41% 56 mio. Hjerte-karsygdomme 61% Kræftsygdomme 32% Sukkersyge 5% Mangelsygdomme 2%
Førende 10 risikofaktorer og sygdomme i industrialiserede lande 2002 World Health Report Risikofaktor % DALY Sygdom % DALY Tobaksrygning 12,2 Iskæmisk hjertesygdom 9,4 Blodtryk 10,9 Depression 7,2 Alkohol 9,2 Slagtilfælde 6,0 Kolesterol 7,6 Alkoholmisbrug 3,5 Overvægt 7,4 Demenssygdomme 3,0 Lav indtagelse af F+G 3,9 Døvhed 2,8 Fysisk inaktivitet 3,3 KOLD 2,6 Misbrug af stoffer 1,8 Trafikulykker 2,5 Ubeskyttet sex 0,8 Osteoartrose 2,5 Jernmangel 0,7 Lungekræft 2,4
Kostråd Spis meget brød og gryn Spis frugt og mange grøntsager hver dag Spis kartofler, ris og pasta hver dag Spis ofte fisk og fiskepålæg og vælg forskellige slags Vælg mælkeprodukter og ost med lavt fedtindhold Vælg kød og pålæg med lavt fedtindhold Brug kun lidt smør, margarine og olie og spar i øvrigt på sukker og salt
Skønnede sundhedsudgifter i DK Fedme 1 2 mia. kr. per år (3 6%) (Fedme i Danmark, Dansk Selskab for Adipositasforskning, 2001) Kræft 4 mia. kr. per år (13%) Hjertekarsygdom 4 mia. kr. per år (13%) (Syddansk Universitet, 2002)
Nye sunde fødevarer Industri Forskning Lovgivning 1990 2010 Forbruger
Vad vet vi om mat och hälsa? Är vår mat farlig för oss?
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1985 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1986 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1987 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1988 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1989 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1990 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1991 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1992 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1993 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1994 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1995 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1996 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1997 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1998 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 1999 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 2000 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Obesity Trends* Among U.S. Adults BRFSS, 2001 Mokdad A H, et al. J Am Med Assoc 1999;282:16, 2001;286:10.
Mat och hälsa i befolkningen 3 miljoner år Då: frukt, nötter, grönt, småfisk, små dägg-/kräldjur Nu: Rent socker, mer fett, kött, färdigmat
Mat och hälsa i olika befolkningsgrupper Veganmat är farligt för foster Barnen i förskolan äter inte tillräckligt Fet mat ökar cancerrisken Diet sannolikt av stor betydelse för uppkomst av prostatacancer Dålig kost kan ligga bakom brottslighet Mat värre än alkohol och tobak
Hur är sambandet mat - hälsa? Undersökning av hälsan beroende på kostintag
Hur är sambandet mat - hälsa? Undersökning av hälsan beroende på kostintag Uppdelat på olika befolkningsgrupper
Olika grupper har olika behov Krav/ Behov Unga Låga
Olika grupper har olika behov Krav/ Behov Unga Låga Medel Höga
Olika grupper har olika behov Krav/ Behov Unga Låga Medel Höga Medelålders Äldre
Olika grupper har olika behov Krav/ Behov Unga Låga Medel Höga Medelålders Äldre
Olika grupper har olika behov Krav/ Behov Låga Medel Höga Höga i alla åldrar Unga Medelålders Äldre
Ungdomars näringsintag 60% har för högt fettintag 18% av svenska 10-åringar är överviktiga Endast 50% äter grönsaker/rotfrukter dagligen 20-25% av energiintaget kommer från skräpmat Risk finns för metabola syndromet, hjärtkärlsjukdomar och cancer
Medelålderns maffiga mat Metabola syndromet (första + 2 till) störd sockeromsättning (diabetes: 300 000) övervikt 2 500 000 högt blodtryck 800 000 förhöjda blodfetter 1 000 000 (äggvita i urinen) + ökad risk för cancersjukdomar drabbar runt 900 000
Överviktiga 16-84 år enligt SCB
Om sundhet och ohälsa kring sundet Rapport 2002
Övervikt Danmark - Sverige
Fetma, tryck & socker i regionen 12 10 8 6 4 2 0 Fetma Högt tryck Diabetes 3,5 miljoner: 350 000 / 300 000 / 100 000
Äldre och födointag På 10 år 2 2,4 milj inv >59 år 50% för lågt intag av protein och energi på särskilt boende Runt 15% lider brist på vit. B12 resp folsyra och 50% behöver mer vit. B6 40% av 80-åringarna får i sig för lite kalk Benskörhet drabbar 1/5 60-69 år och 2/5 > 80 års ålder
Laktosintolerans 3% av infödda svenskar men upp till 100% i vissa invandrargrupper vanligast i Afrika och Asien minst i NV Europa Nästan 10% i Stockholm och Malmö Totalt över 400 000 Risk benskörhet ökad risk med slöja
Vegetarianism 1,5% hos vuxna 5% hos ungdomar Minskad risk för vällevnadssjukdomar Dock risk få brist på protein, järn, B12, kalcium Vegankost olämplig till växande indvider
Kostnader för felaktigt kosthåll? Dyrast för dem som inte själva bestämmer sin mat? skolbarn? äldre (i särskilt boende)?
Kostnader för felaktigt kosthåll Metabola syndromet 10 miljarder 20 Benskörhet 10 miljarder Undernäring (äldre) 0,6 miljarder för förlängd vårdtid enbart Sjukvårdsbudgeten år 2000 163 miljarder, dvs 7,6% av BNP
Metabola syndromet x 10 6 inv. x 10 9 kr Övervikt 2,5 7 Hypertoni 0,8 2,8 Höga blodfetter 1,0 1+ Kärlkramp 0,9 7,5 Hjärtinfarkt 0,04 7 Stroke 0,03 11 Typ 2 diabetes 0,3 7 Cancer 0,3 16
Slutsatser Benskörhet risk inte bara för äldre i dag utan ännu mer i framtiden Övervikt och metabola syndromet Övervikt har ungefär samma konsekvens för kroniska sjukdomstillstånd som 20 års åldrande. Fetma kan stjäla 7 levnadsår
Vägvalet Valet är vårt liksom möjligheterna!
Behov vid träning 40% motionerar > 2 ggr/vecka Behov 2 500 kcal 5 000-10 000 kcal/d fett kan då vara OK Ladda med långsamma kolhydrater, återhämta sig med snabba glykemiskt index insulinresistens, träning och övervikt Vätskeförlust 2% orken 20%
Den hälsobringande triangeln Kost Kunskap Motion
Er det tid til nye kostråd? Anne Raben Institut for Human Ernæring, Levnedsmiddelcentret, KVL. ar@kvl.dk Dont worry - there is no butter underneath
(IOTF + EASO, Sep 2002)
Relative risk of type 2 diabetes among 84,941 women The Nurses Health Study, 1980 to 1996 Risk factor Relative risk Body mass index < 23.0 1.0 23.0-24.9 2.7 25.0-29.9 7.6 30.0-34.9 20.1 35.0 38.8 Quintile for dietary scores 1 - least healthy 1.0 3 0.8 5 - most healthy 0.5 Weekly exercise < 0.5 hours 1.0 2.0-3.9 hours 0.9 7.0 hours 0.7 (Hu et al, N Engl J Med 2001;345)
Weight maintenance: Energy intake = energy expenditure This is true no matter where the energy comes from! But appetite and energy intake is greatly influenced by the type of diet we choose
Satiety hierarchy: Protein > carbohydrate > fat Alcohol?
Macronutrients and weight maintenance Content: Focus on the hot topics in the scientific debate - not on each macronutrient per se.
Weight maintenance: Before and after a weight change Ad libitum diets represent a real-life situation Therefore focus will be on such diets
Macronutrients and weight maintenance 1. The recommended diet today: - High-CHO, high-fiber, low-fat diets - Sugar in the diet - Role of glycemic index 2. The recommended diet tomorrow? - new low-carbohydrate diets: - High-fat, MUFA diets (Willett) - Low-fat, high-protein diets (Zone) - Low-CHO, high-fat/protein diets (Atkins)
Meta-analysis of high-cho, low-fat diets 10% reduction in E% fat -> 2.8 kg reduction in BW in 6 mths Astrup et al. Br J Nutr 83; 2000 Yu-Poth et al. AJCN 69:1999
Impact of carbohydrates on energy intake compared with isocaloric amounts of fat Decreased energy intake may be due to: Physical properties: 1. Decreased energy density (kj/g). 2. Increased bulk (volume) (water, fibre). 3. Decreased energy availability (dietary fibre) Physiological effects: 4. Glucose-specific satiating mechanisms (glucostatic theory). 5. Increased glycogen stores (glycogenostatic theory). 6. Oxidative metabolism in the liver. 7. Increased plasma level of satiating hormones.
Does a carbohydrate-rich diet promote hypertriglyceridemia? Yes 1) if the diets are isoenergetic No 1) If subjects are allowed to eat to satiety (ad libitum) 2) If weight loss occurs Raben, GI-review, 2
Macronutrients and weight maintenance 1. The recommended diet today: - High-CHO, high-fiber, low-fat diets - Sugar in the diet - Role of glycemic index 2. The recommended diet tomorrow? - new low-carbohydrate diets: - High-fat, MUFA diets (Willett) - Low-fat, high-protein diets (Zone) - Low-CHO, high-fat/protein diets (Atkins)
(The Danish Nutrition Council 2003) (Vermunt et al. Obes Rev 2003) Body weight changes on ad libitum sugar-rich diets kg 2 1,6 1 0,4 0-1 -0,1 sugar control 1-0,3 sugar sugar -0,8-2 -3-2,3 starch 2 artificial sweeteners 3 Control: Fat-rich or habitual diet. 1) 7 studies. 2) 3 studies. 3) 2 studies
Sugary soft drinks are fattening Increased risk of becoming obese (OR= 1,6) per one daily serving increase of sugarsweetened drinks after 1,2 y followup in 398 children, nonobese at baseline (Ludwig et al. Lancet 2001)
Macronutrients and weight maintenance 1. The recommended diet today: - High-CHO, high-fiber, low-fat diets - Sugar in the diet - Role of glycemic index 2. The recommended diet tomorrow? - new low-carbohydrate diets: - High-fat, MUFA diets (Willett) - Low-fat, high-protein diets (Zone) - Low-CHO, high-fat/protein diets (Atkins)
Weight changes on ad libitum low-gi diets (n=4) 1 0-1 -2 * * -3 Raben 1997 Bouché 2002 Wolever 2003 Raben 2003 Low-GI High-GI/control Raben, GI-review, 2003
Mean weight changes low-gi vs other Ad libitum diets (n=4) Summary, 4 studies: 2 increase 2 NS Kg 0,50 0,00 Low-GI High-GI -0,50-0,55-0,50-1,00 4 studies Raben, GI-review, 2003
Macronutrients and weight maintenance 1. The recommended diet today: - High-CHO, high-fiber, low-fat diets - Sugar in the diet - Role of glycemic index 2. The recommended diet tomorrow? - new low-carbohydrate diets: - High-fat, MUFA diets (Willett) 40% F (20%MUFA), 45% CHO, 15% P - Low-fat, high-protein diets (Zone) - Low-CHO, high-fat/protein diets (Atkins)
The old dietary pyramid
Willett s new dietary pyramid
6-7 weeks ad libitum MUFA vs CHO: Body weight ns Changes in body weight kg 0-0,5 High-CHO High-MUFA -1-1,5-2 -2,5-3 -2,5-1,7 Landry et al. 2003-2,2-2,1 Archer et al. 2003 Data are means of 37-63 overweight, healthy men
4 mths ad libitum MUFA vs CHO diet: body weight Kg 0,4 0,2 0-0,2-0,4 Changes in body weight -0,19 0,27-0,6-0,49 High-GI diet Low-GI diet MUFA diet Data are means of 34 overweight and obese men + women with IGT (Wolever & Mehling, 2003)
Obese children in the South 6-17 y old children: Up to 36% overweight in Italy, Spain and Greece Up to 18% in the Nordic countries. Prevalence data do not support, that a high-mufa, Mediterranean diet protects against overweight and obesity.
Macronutrients and weight maintenance 1. The recommended diet today: - High-CHO, high-fiber, low-fat diets - Sugar in the diet - Role of glycemic index 2. The recommended diet tomorrow? - new low-carbohydrate diets: - High-fat, MUFA diets (Willett) - Low-fat, high-protein diets (Zone) 30% P, 40% CHO, 30% F - Low-CHO, high-fat/protein diets (Atkins)
Weight changes on ad libitum high-protein diets kg 0-2 -4 High-CHO, low-fat High-protein, low-fat ("Zone") -6-8 -10 * Skov 1999 (6 m) Landers 2002 (12 w)
Macronutrients and weight maintenance 1. The recommended diet today: - High-CHO, high-fiber, low-fat diets - Sugar in the diet - Role of glycemic index 2. The recommended diet tomorrow? - new low-carbohydrate diets: - High-fat, MUFA diets (Willett) - Low-fat, high-protein diets (Zone) - Low-CHO, high-fat/protein diets (Atkins) < 20-30 g CHO/d (10% CHO, 60% F, 30% P)
Weight changes on ad libitum low-cho diets High-CHO, low-fat Low-CHO, high-fat/protein ("Atkins") kg 0-2 -4-6 * * -8-10 Landers 2002 (12 w) Brehm 2003 (6 m) Samaha 2003 (6 m) Foster 2003 (12 m) 1) "Low-CHO" defined as < 20-30 g/d, but often amounts to 30-40 E% CHO!
Conclusions 1. The recommended diet today: - High-CHO, high-fiber, low-fat diets: Spontaneous weight loss and good weight maintenance. - Sugar in the diet: Can be included in a low-fat diet, but sugary drinks should be limited - Role of glycemic index: No clear pattern is seen - yet.
Conclusions 2. The recommended diet tomorrow? - new low-carbohydrate diets: - High-fat, MUFA diets (Willett): May produce weight gain, but more studies are needed. - Low-fat, high-protein diets (Zone): Can produce a greater weight loss than high- CHO diets. - Low-CHO, high-fat/protein diets (Atkins): May produce a significant weight loss, but cannot be recommended as a life-long change (eg. lack of dietary fibre, fruits/vegetables)
Unanswered questions: * Are whole-grain products weight-beneficial? * Does glycemic index matter? * Does the type of fat matter? * What about alcohol? * Do micronutrients play a role? (eg. calcium) * Other components: CLA, phytoestrogens? (Raben 2003) Recommended diet for weight maintenance: * Low in fat, energy density and caloriecontaining drinks * High in CHO, protein and dietary fiber
Det rigtige miks af kulhydrater? K E Bach Knudsen Danmarks JordbrugsForskningang Afdeling for Husdyrernæring og Fysiologi Forskningscenter Foulum, Postboks 50, DK-8830 Tjele, Denmark E-mail: KnudErik.BachKnudsen@agrsci.dk
Physiological properties of dietary carbohydrates An energy source (potentially all carbohydrates) Increased satiety Control of blood glucose and insulin Protein glycosylation Cholesterol lowering Bile acid dehydroxylation Laxative Through fermentation: SCFA, hydrogen/methane production Increase in microbial biomass Control of colonic epithelial cell function
Question Can the rate of glucose delivered to the body be controlled by the dietary composition? Foods Events in the GI tract Glucose response
Classification of food carbohydrates Category Type of compon ent Example Non-starch (NSP) Cell-wall NSP Non-cell-wall NSP Soluble Insoluble Storage polysaccharides Food additives Oats, v egetables Brans Jerusalem artichoke Pectins, gum s DP, deg ree of polymerisation. Resistant* mean resistant to endogenous enzymes in the small intestine of man.
Carbohydrate degradation and absorption in the small intestine High activity
. Determination of glycaemic index White wheat bread standard, 50 g CHO Glucose Test meal, 50 g available CHO Time GI = Area of test meal Area of standard meal x 100
Sugars and oligosaccharides Type of carbohyd rates Sugars Compon ents Glucose Fructose Sucrose Lactose Sugar alcoho ls Sorbitol, xylitol, lactitol, maltitol Non-dig estibl e oligo saccharides Maltodext rins Fructoo ligos accharides Raffinose oligo saccharides Pyrodextrins Polyd extrose Hydroly sed and absorbed in SI Mostly Mostly Mostly Mostly Glycaemic respons e Large Moderate Large Large Sparing ly 0 Mostly No No No No Large 0 0 0 0
Glycaemic index (GI) of white reference bread and various sugars GI White reference bread 100 Glucose 145 Fructose 30 Sucrose 86 Maltose 152 Jenkins et al. (1981).
Starch The quantitative most important dietary carbohydrate source Starch consist of two molecules: 1. Amylose with 1,4-α-linkages (typically 20-30% of the starch) 2. Amylopectin with 1,4;1,6-α-linkages (typically 70-80% of the starch) Types of starch: Cereals: A Potatoes and high amylose maize: B Legumes: C Crystallinity
Physical state of starch in relation to its digestibility Physical state of starch Native starch granule A, B or C form (partly crystalline) Digestibility B (and C) form resistant Heat, moisture Rapid cooling Low moisture Gelatinisation (gel) Slow cooling High moisture Digestible Amorphous Re-crystallisation (retrogradation) Partly digestible
Factors influencing rate and extent of starch degradation in the small intestine (and GI) Gelatinisation Crystalline form Retrogradation Amylose/amylopectin ratios Particle size, texture Disruption of cell wall integrity Presence of fat, especially high levels of added fat and protein Presence of non-starch polysaccharides (especially viscous forms) Presence of antinutrients (alpha-amylase inhibitors, phytates, lectins, tannins, etc.)
Glycaemic index (GI) and insulinemic index (II) of breads without and with kernels Wheat White reference bread Coarse bread GI 100 73 II 100 68 Rye Coarse bread (cooked kernels) 54 46 Oats Coarse bread (cooked kernels) 93 78 Barley Coarse bread (cooked kernels) Coarse bread (scalded kernels) 58 49 51 48 Wholemeal bread 93 88 Björck et al. (1994).
Reasons for the low glycaemic index of legumes Presence of intact cell wall (i.e.dietary fibre) Higher amylose content (>30%) than in cereals Antinutritional factors (amylase inhibitors) Glycaemic index 110 100 90 80 70 60 50 Legumes 40 Reference Potato Kidney beans Lentils Frozen pea
Effect of added fat on glycaemic index Reduced gastric emptying Possible interaction between the added fat and the starch (amylose) Glycaemic index 100 95 90 85 Biscuits 80 75 70 Reference Wholemeal bread Digestive Oat meal Rich tea
Food carbohydrates, fate in the small intestine and glycaemic response Type of carbohyd rates Sugars Compon ents Glucose, sucrose, lactose Fructose Sugar alcoho ls Sorbitol, xylitol, lactitol, maltitol Non-dig estibl e oligo saccharides Starch Rapidly available glucose (RAG) Available carbohydr ate (AV) FOS, Gal-oligo., pyrod extrins, polyd extro se Rapidly digestible starch Slowly digestible s tarch Resistant starch RDS + free glu + glu from sucrose Hydroly sed and absorbed in SI Mostly Mostly Glycaemic respons e Large Moderate Sparing ly 0 No 0 Yes Yes No Yes Large Smal 0 Large Total starch + tot al sugars Yes Variably
Correlation between in vitro availability and glycaemic index 120 100 r = 0.76, p<0.001 80 60 40 20 0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Rapidly available glucose/available carbohydrate Englyst et al. (1996).
Possible effects of dietary fibre in the gastrointestinal tract Increased viscosity Increased water binding Slowed gastric emptying Prolonged small bowel transit Reduced interaction with enzymes and epithelial surface Reduced post-prandial glycaemic
Correlation between soluble non-starch polysaccharides and glycaemic index 120 100 80 60 40 20 0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 Soluble non-starch polysaccharides Englyst et al. (1996).
Organic acids Various organic acids produced on fermentation of foods may influence the glycaemic or insulinaemic impact of foods Acetic acid and propionic acid act by inhibiting gastric emptying Lactic acid act by reducing the rate of starch hydrolysis in the lumen
Conclusions: Properties of carbohydrates that can be utilised to modify glucose absorption Chemical structure of the digestible carbohydr ates Monome ric compo sition Amylo se:amylopectin ratio Physical structure of carbohyd rates Degree of gelatini sation Retrogradation Starch-lipid and starch-protein in teraction s Viscous properties of dietary fibre Food form Botanical integrity (cells and/or tissues) Physical structure, e.g. pasta Other food compon ents/supp lements Viscous dietary fibre Organic acids Amylase inhibitor s
Rätt Fett? Harald S. Hansen Ernæringsrådet, Danmark Nov. 2003
Energi i makronutrienter pr. gram: Kulhydrat Protein Fedt 17 KJ (4 Kcal) 17 KJ (4 Kcal) 38 KJ (9 Kcal)
Hvad er fedt? TRIGLYCERID = glycerol + 3 fedtsyrer
Inddeling af fedtsyrer: Mættede fedtsyrer Monoumættede fedtsyrer Flerumættede fedtsyrer (n-3; n-6) Trans-fedtsyrer
Hvad er fedt? Mest mættede fedtsyrer: smør svinefedt palmin Mest monoumættede fedtsyrer: rapsolie olivenolie. Mest flerumættede fedtsyrer: majsolie, solsikkeolie, fiskeolie
Er fedt nødvendigt? Essentielle fedtsyrer: n-6 fedtsyrer (NNR: 2,5 E% = 6,6 g ved 10 MJ) n-3 fedtsyrer (NNR: 0.5 E% = 1,3 g ved 10 MJ) Fedtopløselige vitaminer (A,D.E.K) SMAGER GODT - ENERGI
Rätt Fett? Fel Fett? -hjerte-kar-sygdomme Kolesterol i blodet (LDL/HDL) - Fedme
Fedt og hjerte-kar-sygdomme: mættet fedt i kosten øget kolesterol i blodet (LDL/HDL) Øget risiko for atherosclerose og blodprop
cholesterol LDL Ændringer i serum cholesterol-niveauer hos en 37-årig bantu Bronte-Stewart et al. (1956) Lancet 1;521-6
Forhøjet plasma cholesterol er en risikofaktor for død af blodprop
Ernæringsrådets rapport om transfedtsyrer 2003
Mættet fedt og trans-fedt øger LDL/HDL- ratio Mættet fedt og trans-fedt er Fel Fett
I Danmark gælder følgende bekendtgørelse: Fra 1. Januar 2004 må indholdet af trans-fedtsyrer ikke overstige 2 g pr. 100 g olie eller fedt
Bingham et al. (2003) Are imprecise methods obscuring a relation between fat and breast cancer? Lancet 362;212-214. Nye undersøgelser viser positiv korrelation imellem indtaget af animalsk fedt og forekomst af brystkræft hos kvinder Cho et al. (2003) Premenopausal fat intake and risk of breast cancer J.Natl.Cancer Inst. 95;1079-1085
Fisk og fiskeolier Sammenhæng mellem død af CHD og indtag af fisk P.Marckmann & M.Grønbæk (1999) Eur J Clin Nutr 53;585-590.
860 mg/dag EPA+DHA n-3 fedtsyrer beskytter patienter mod død af blodprop GISSI-study, (1999) Lancet 354;447-455
860 mg DHA + EPA svarer til ca: 60 g sild 60 g laks 100-340 g tun 360 g torsk 100 g makrel 200 g fladfisk Kris-Etherton et al. (2003) Artherioscler Thromb Vasc Biol 23;e20-e31
Rätt fett - Fel Fett 1) Mættet fedt (og trans fedt) er Fel Fett 2) Begræns fedtindtaget til 30 E% (NNR) 3) Langkædede n-3 fedtsyrer fra fisk/fiskeolie beskytter patienter mod blodpropper (850 mg/d) 4) n-3 fedtsyrer har flere gavnlige effekter SPIS MERE FISK
PROBIOTIKA Betraktelse från ett läkemedelsperspektiv Per Bengtsson MD PhD Forskningschef Probi AB
Tema Bör regelverk för probiotika utformas efter den modell som gäller för läkemedel? Probiotika och hälsopåståenden Spelar det någon roll vilken probiotisk stam man väljer?
KONSUMENT Olika erfarenhet olika världar Läkare Sjukvård Forskare Universitet Livsmedelshandel Regelverk Myndigheter I think I understand! Industri
Analogi??? Läkemedel Probiotika
Några betydelsefulla skillnader mellan probiotika och läkemedel PARAMETER LÄKEMEDEL PROBIOTIKA Säkerhet Risk/benefit analys Behöver claim kundanpassas Om ej effekt Biverkningar vanliga Främmande substanser Fördelas i hela kroppen Varje NCE betraktas som stor potentiell risk Kräver omfattande dokumentation Nej, läkaren förstår sambanden och ordinerar och förklarar Starkare medicin Kirurgisk operation Biverkningar mycket sällsynta Naturlig i tarmfloran. Absorberas ej Antibiotika resistens måste undersökas etc Benefit >> risk Ja kunden förstår inte medicinska samband Blir man sjuk söker man läkare
Risk vid felaktigt godkännande av läkemedel DUBBEL RISK! Effektiv behandling av sjukdom uteblir Biverkningsrisk Behandlingen saknar rational och är oetisk eftersom den ger onödig exponering för biverkningsrisk
Bedömning av dokumentation - läkemedel En precis bild av läkemedlet behövs Effekt vs biverkningar Fördelar gentemot andra behandlingsalternativ Hur man i detalj skall använda läkemedlet Flexibla krav För ovanliga sjukdomar: <200 patienter kan vara OK Vanliga sjukdomar: flera 1000
Bedömning av dokumentation - probiotika Säkerhet Sökt claim måste vara fokus Anpassat budskap - Det medicinskt sett mest exakta språkbruket är inte alltid lämpligt
Kostnad och tid för läkemedelsutveckling Kostnad 5 BSEK Antal år 10-12 years Ref: The Association of British Pharmaceutical Industry Aventis Behring 1 st Fas III studie => 600 MSEK (ca 50 års forskningbudget i Probi)
Minskad produktivitet
Summering: Likhet / Olikhet och Regulatorisk konsekvens Risknivån för Probiotika mycket lägre Regelverk för läkemedel är inte lämpliga för probiotika Konsument eller Läkare?, gör skillnad i myndighetens uppdrag
Exempel på verkningsmekanismer hos probiotiska mikroorganismer Näringssubstrat till epitelceller Kompetitiv kolonisering i tarmen Stimulering av mucinproduktion Immunmodulering
Krav på probiotiska mikroorganismer Korrekt identifierade och välkaraktäriserade stammar Medicinskt säkra (GRAS) Hög överlevnad i den produkt de förekommer i Hög överlevnad genom mag- tarmkanalen Kliniskt verifierade hälsoeffekter
Kommersiellt tillgängliga probiotika STRAIN SOURCE Snow Brand Milk Products Co., Ltd. (Tokyo, Japan) Yakult (Tokyo, Japan) L. acidophilus Rhodia, Inc. (Madison, WI) L. acidophilus DDS-1 Nebraska Cultures, Inc (Lincoln, NE) L. acidophilus SBT-2062 1 B. longum SBT-2928 1 L. acidophilus R0011 Institut Rosell (Montreal, Canada) L. rhamnosus R0052 L. acidophilus LA-1 Chr. Hansen (Horsholm, Denmark) L. paracasei CRL 431 B. lactis Bb-12 L. casei Shirota 1 B. breve strain Yakult 1 L. casei Immunitas Danone (Paris, France) L. fermentum RC-14 Urex Biotech (London, Ontario, Canada) L. rhamnosus GR-1 L. johnsonii La1 (same as Lj1) Nestlé (Lausanne, Switzerland) L. plantarum 299V Probi AB (Lund, Sweden) L. rhamnosus 271 L. reuteri SD2112 (same as MM2) Biogaia (Raleigh, NC) L. rhamnosus GG 1 Valio Dairy (Helsinki, Finland) L. rhamnosus LB21 Essum AB (Umeå, Sweden) Lactococcus lactis L1A L. salivarius UCC118 University College (Cork, Ireland) B. longum BB536 1 Morinaga Milk Industry Co., Ltd. (Zama-City, Japan) B. lactis HN019 (DR10) New Zealand Dairy Board L. acidophilus LB Lacteol Laboratory, (Houdan, France) L. paracasei F19 Arla Dairy (Stockholm, Sweden)
Godkänt hälsopåstående - (health claim) STRAIN SOURCE L. Acidophilus Rhodia, Inc. (Madison, WI) L. acidophilus DDS-1 Nebraska Cultures, Inc (Lincoln, NE) L. acidophilus SBT-2062 1 Snow Brand Milk Products Co., Ltd. (Tokyo, Japan) B. longum SBT-2928 1 L. acidophilus R0011 Institut Rosell (Montreal, Canada) L. rhamnosus R0052 L. acidophilus LA-1 Chr. Hansen (Horsholm, Denmark) L. paracasei CRL 431 B. lactis Bb-12 L. casei Shirota 1 Yakult (Tokyo, Japan) B. breve strain Yakult 1 L. casei Immunitas Danone (Paris, France) L. fermentum RC-14 Urex Biotech (London, Ontario, Canada) L. rhamnosus GR-1 L. johnsonii La1 (same as Lj1) Nestlé (Lausanne, Switzerland) L. plantarum 299v Probi AB (Lund, Sweden) L. rhamnosus 271 Probi AB (Lund, Sweden) L. reuteri SD2112 (same as MM2) Biogaia (Raleigh, NC) L. rhamnosus GG 1 Valio Dairy (Helsinki, Finland) L. rhamnosus LB21 Essum AB (Umeå, Sweden) Lactococcus lactis L1A L. salivarius UCC118 University College (Cork, Ireland) B. longum BB536 1 Morinaga Milk Industry Co., Ltd. (Zama-City, Japan) B. lactis HN019 (DR10) New Zealand Dairy Board L. acidophilus LB Lacteol Laboratory, (Houdan, France) L. paracasei F19 Arla Dairy (Stockholm, Sweden)
Stabiliserande effekt av ProViva påp 1 tarmfunktionen Healthy individuals experience less gas production. The concentration of short-chain fatty acids in faeces increases. [Johansson et al. (1998). Int. J. Fd Microbiol. 42: 29-38] 2 3 4 4 Hydrogen Patients with slight to moderate disturbances of the IBS-type experience improvement of the intestinal function, less problems from air. [Nobaek et al. (2000). Am. J. Gastroenterology 95:1231-1238]. Patients with IBS experience a normalization of the symptoms. [Niedzielin et al. (2001). Eur. J. Gastroenterol. Hepatol. 13:1143-47 ] in breath was decreased in IBS-patients provoked with lactulose. Sen et al. (2002). Digestive Diseases and Sciences 47:2615-2629]
IBS (Irritable Bowel Syndrome) Problems from air, (e.g. flatulence, bloating): 7 6 5 4 VAS 3 *** * ** Test group (n=25) 2 1 Placebo group (n=27) 0 Weeks (1+2)/2 Weeks (5+6)/2 12 months Ref: Nobaek et al., 2000 Am J Gastroenterol 95: 1231-1238 Niedzielin et al., 2001 (Eur J Gastroenterol Hepatol; in press)
Abdominal pain 5 4,5 4 3,5 ** * * VAS 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 ** Test group (n=25) Placebo group (n=27) Weeks (1+2)/2 Weeks (5+6)/2 12 months Overall gastrointestinal function 6 5 4 * ** VAS 3 2 1 Test group (n=25) Placebo group (n=27) 0 Weeks (1+2)/2 Weeks (5+6)/2 12 mont hs
Lactobacillus plantarum 299v effekt påp barriärskyddet rskyddet i tarmslemhinnan Förbättrad mukosastatus och minskad translokation i råttor med akut leverskada. Kasravi, et al. (1997). J. Hepatology, 26, 417-424. Adawi, et al. (1997). Hepatology, 25, 642-647. Adawi, et al. (1999). Microb. Ecol. Health Dis. 11, 47-54. Adawi, et al. (1999). Ann. Surg., 228, 748-755. Wang, et al. (2001). APMIS, 109, 551-558
L. plantarum 299v effekt påp mukosaskada och inflammation i djurmodeller Mitigate mucosal injuries by enterocolitis induced by Methotrexate in rats. [Mao, et al. (1996). Gastroentereol., 111, 334-344] Decrease mucosal injuries in rats after radiation. [Liu, et al. (2001). Colorectal Disease, 3, 245-252.] Attenuate the established colitis in IL-10 deficient mice. [Schultz, et al. (2002). Inflamm. Bowl. Dis. 8, 71-80]
Behov av ett ur probiotikaperspektiv rimligt regelverk Forskare Universtitet Industri Läkare Sjukvård Regelverk Myndigheter Livsmedel
Protein og sundhed Per Brændgaard Mikkelsen Suhr s Videncenter November 2003 1
2
3
Westerterp-Plantenga MS. The significance of protein in food intake and body weight regulation. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2003 Nov;6(6):635-8. Skov AR, Haulrik N, Toubro S, Molgaard C, Astrup A. Effect of protein intake on bone mineralization during weight loss: a 6-month trial. Obes Res. 2002 Jun;10(6):432-8. Protein mætter bedre end kulhydrat og fedt Hurtige proteiner mætter bedre end langsomme på kort sigt Animalsk protein fremkalder større termogenese end vegetabilsk På lang sigt er effekten uafhængig af proteintypen Protenrig kost fremmer kun vægttab ifm. ad libitum kost Kropssammensætning og metabolisk profil forbedres Øget proteinindtag medfører bedre vedligeholdelse af vægttab Protein-E% bør øges samtidig med, at total energiindtaget reduceres Muligvis kan effektive aminosyrer eller peptider haver samme effekt Høj-protein: 111 g (4 %) BMC-reduktion Lav-protein: 85 g (3 %) BMC-reduktion BMC-reduktion var positivt korreleret med fedttab BMC-reduktion justeret for fedtmassetab var større på lav-protein kosten end på høj-protein (forskel: 45 g/6 mdr., P<0,05) Skov AR, Toubro S, Bulow J, Krabbe K, Parving HH, Astrup A. Changes in renal function during weight loss induced by high vs low-protein low-fat diets in overweight subjects. Int J Obes Relat Metab Disord. 1999 Nov;23(11):1170-7. Moderate ændringer i proteinindtagelsen bevirker adaptive ændringer i nyrestørrelse og -funktion uden indikationer om skadelige virkninger 4
Nye proteinanbefalinger? 13 E% 24 E% for overvægtige? 10-15 E% 10-20 E% i NNA? Functional foods med protein, aminosyrer eller peptider? Suhrs.dk Suhr s Videncenter Fordi viden er første skridt... 5