Regardez les articles récents

Abstrait

Contexte : De nombreuses études ont montré que l’administration de glucose améliorait la mémoire et d’autres fonctions cérébrales. Pratiquement aucune étude n’a été rapportée sur l’effet de l’administration de saccharose sur les fonctions cérébrales chez l’homme.

Méthodes : Des étudiantes de collège reçoivent des solutions de 500 mL contenant chacune 50 g de glucose, de saccharose, de fructose ou d’eau. Des prélèvements sanguins ont été effectués à 0,15,30,60,et 120 min plus tard. Des tests d’Uchida-Kraepelin ont été administrés avant et 30 min après la prise de boissons.

Résultats : L’indice glycémique du saccharose était de 88% de l’administration de glucose. Il y avait une augmentation significative de la capacité de travail mesurée par le test d’Uchida-Kraepelin après l’administration de saccharose. Il y avait une tendance à l’augmentation de la capacité de travail après l’administration de saccharose, de glucose ou de fructose mais pas de manière statistiquement significative.

Conclusion : L’administration de saccharose a amélioré la capacité de travail des jeunes femmes possiblement non seulement par le transport du glucose dans le cerveau mais l’augmentation de l’activité des sites hédoniques du cerveau par la stimulation des récepteurs sucrés, T1R 23.

Mots clés

Glucose, saccharose, insuline, test d’Uchida-Kraepelin, indice glycémique, récepteur sucré, T1R 23

Introduction

Il a été démontré par des études animales que l’augmentation de la glycémie est associée à une amélioration de la mémoire et de l’attention. Des études antérieures ont montré que la mémoire humaine était facilitée par l’administration de glucose .

Il y avait une corrélation significative entre les valeurs de glycémie et le nombre de mots rappelés. Les personnes dont la glycémie augmentait se souvenaient de beaucoup plus de mots que celles dont la glycémie diminuait .

De nombreuses preuves indiquent que des augmentations relativement modestes des concentrations de glucose circulant améliorent les processus d’apprentissage et de mémoire chez les rongeurs et les humains . Chez les rats, les injections systémiques de glucose améliorent l’apprentissage et la mémoire dans de nombreuses conditions. Bien que le saccharose soit dégradé en glucose dans l’intestin et que le glucose soit transporté dans le sang, aucune étude systématique n’a été menée quant aux effets du saccharose sur la fonction cérébrale .

Nous avons récemment montré en utilisant des expériences de labyrinthe de Morris que le saccharose améliorait la mémoire des rats de manière plus significative que le glucose bien que le glucose ait tendance à améliorer la mémoire . Nous avons voulu découvrir les effets de la prise de glucose ou de saccharose sur la capacité de travail en utilisant les tests d’Uchida-Kraepelin par lesquels nous pouvions mesurer la capacité de travail des participants.

Ethique

Ce travail a été approuvé par les comités d’éthique de l’Université des femmes de Showa et du NPO « Projets internationaux sur l’alimentation et la santé » et a été réalisé conformément au Code d’éthique de l’Association médicale mondiale (Déclaration d’Helsinki) pour les expériences.

Méthodes

Nous avons demandé à des étudiantes de participer aux expériences. Elles ont été recrutées s’il n’y avait pas de problèmes de santé tels que le diabète, l’hypertension ou des maladies non graves expérimentées dans le passé. Elles ne fumaient pas dans le passé. Nous avons également exclu les personnes qui prenaient des médicaments contre la dyslipidémie, l’hyperglycémie ou l’hypertension. Les antécédents des participants sont présentés dans le tableau 1.

Tableau 1. Antécédents des participants(n=35)

.

.

Age	21±1
Heure(cm)	157.3±6.1
Poids (kg)	50.3±5,5
BMI (kg/m2)	20,3±1.5
Apport énergétique (kcal)	1823±358
Apport en protéines (g)	65.9±17,1
Apport en lipides (g)	63.1±16,2
Apport en glucides (g)	236.1±42,9

Nous avons prélevé des échantillons de sang tôt le matin. Il a été demandé aux participants de ne rien manger après 23h00 le soir précédent. Nous avons obtenu un consentement éclairé avant de réaliser le protocole qui avait été approuvé par le comité d’éthique de l’université féminine de Showa.

Les participants en bonne santé ont reçu des questionnaires auto-administrés sur l’historique du régime alimentaire et la fréquence des aliments basés sur les groupes alimentaires en se souvenant des régimes qu’ils ont pris. A partir de ces questionnaires, nous avons calculé les apports en énergie, glucides, lipides et protéines.

La glycémie a été mesurée à l’aide d’un stick au doigt (kit TERUMO).

Calendrier expérimental

A 9 heures du matin, des prélèvements sanguins ont été effectués sur les participants à jeun. Ils ont fait des tests d’Uchida-Kraepelin et ont bu 500 mL de solutions contenant 50 g. de saccharose, glucose de fructose ou bien 500 mL d’eau. 15 min. après la prise de boissons, ils ont participé aux tests d’Uchida-Kraepelin, puis 30, 60, 120 min. après la prise de boissons, leurs prises de sang ont été effectuées.

La figure 1 présente les schémas expérimentaux. Nous avons effectué une prise de sang à 0 min et mesuré la glycémie. Les participants étaient engagés dans le test d’Uchida-Kraepelin et ils ont pris 500 mL de solution contenant 50 g soit de glucose, de fructose ou de saccharose. Comme contrôle, ils ont pris 500 mL d’eau.

Figure 1. Le déroulement des expériences

Test d’Uchida-Kraepelin

Il y a des nombres d’un chiffre alignés. Deux chiffres alignés ensemble sont additionnés. Le numéro du chiffre le plus élevé est décrit. Cette procédure est répétée pendant 1 min. Puis l’addition des chiffres de la deuxième ligne est effectuée. et répétée pendant 15 min. Le total des chiffres ajoutés est calculé. et comparés avant et après l’expérience.

Le devoir de travail de 1 min. a été répété 15 fois puis des boissons ont été prises. Après des mesures sanguines à 30 min. les tests ont été répétés.

Résultats

La figure 2 montre la capacité de travail des participants après la prise de glucose, de fructose, de saccharose ou d’eau mesurée. La prise de glucose ou de fructose a eu tendance à augmenter la capacité de travail, mais la prise de saccharose a entraîné une augmentation significative de la capacité de travail.

Figure 2. La capacité de travail après chaque boisson (La capacité de travail après chaque boisson a été examinée par le test d’Uchida-Kraepelin. C : contrôle ; G : administration de glucose ; S : administration de saccharose ; F : administration de fructose)

Les participants ont calculé des nombres en 15 min. Le nombre de calculs a été additionné. La différence des nombres de calculs avant et après la prise de boissons était considérée comme une capacité de travail.

La figure 3 montre les changements dans les niveaux de glucose sanguin après les prises de sucre. Les niveaux de glucose sanguin ont significativement augmenté après des apports de glucose ou de saccharose. Les niveaux de glucose sanguin n’ont pas augmenté après l’ingestion de fructose. Bien que le saccharose contienne 50 % de glucose dans sa molécule, la glycémie a augmenté de plus de 50 %. Lorsque l’indice glycémique a été calculé pour le saccharose, il était de 88 % de glucose. La figure 4 montre la relation entre la capacité de travail et la glycémie.

Figure 3. Évolution temporelle de la glycémie après la prise de chaque boisson (C : contrôle ; G : administration de glucose ; S : administration de saccharose ; F : administration de fructose ; c : G, S vs C, f : G, S vs F)

Figure 4. Diagramme de tracé entre les niveaux de glucose sanguin et la capacité de travail (Coefficients de corrélation : niveaux de glucose plasmatique vs capacité de travail pour tous les participants=0,53. G vs capacité de travail=0,22, F vs capacité de travail=0,19, S vs, capacité de travail=0,37. Aucun n’est statistiquement significatif)

Nous avons comparé la capacité de travail et la glycémie de tous les participants à 30 min après l’administration de sucres ou d’eau.

La capacité de travail des participants avait tendance à augmenter lorsque la glycémie augmentait, mais il n’y avait pas de signification statistique. Il n’y avait pas de coefficient de corrélation significatif (=0,53) entre la glycémie et la capacité de travail après la prise de boissons.

La relation entre la capacité de travail et la glycémie après avoir bu du glucose, du fructose, du saccharose ou de l’eau, il n’y avait pas de relations significatives entre la capacité de travail et la glycémie. Aucun coefficient de corrélation n’a été trouvé entre la capacité de travail et les niveaux de glucose sanguin après chaque boisson (figure 5).

Figure 5. Diagrammes de traçage entre les niveaux de glucose sanguin après la prise de saccharose, de glucose ou de fructose et la capacité de travail

Discussion

Il est bien établi que le glucose est un carburant majeur du cerveau et qu’il est transporté à travers les membranes cellulaires par une diffusion facilitée médiée par les protéines transporteuses de glucose . Il a été démontré que les injections de glucose améliorent la mémoire dans une variété de tâches . Le saccharose est composé de glucose et de fructose et dégradé en ses composants dans l’intestin et le glucose est absorbé dans le sang.

Nous avons administré du saccharose ou du glucose à des hommes jeunes et âgés et avons constaté que l’indice glycémique en réponse au saccharose était de 82,8 % par rapport à celui du glucose chez les hommes jeunes et de 73,5 % chez les hommes âgés. Ces résultats signifient que l’administration de saccharose augmente significativement les niveaux de glucose dans le sang . Ces résultats ont été obtenus par l’administration de saccharose ou de glucose à des femmes jeunes et âgées.

Jusqu’à présent, aucune recherche n’a été effectuée sur les effets de l’administration de saccharose sur l’activité mentale.

Comme indiqué précédemment, nous avons rapporté en utilisant des expériences de labyrinthe de Morris que l’administration de saccharose, mais pas de glucose, améliorait la mémoire des rats.

Nous avons utilisé le test d’Uchida-Kraepelin pour connaître la capacité de travail et nous avons constaté que l’administration de saccharose entraînait une augmentation significative de la capacité de travail des jeunes femmes. Bien qu’il y ait une tendance à la capacité de travail après l’administration de glucose ou de fructose, mais une signification statistique a été montrée.

Puisqu’il y avait une tendance à l’augmentation de la capacité de travail après l’administration de fructose bien qu’une légère augmentation des niveaux de glucose ait été observée, nous avons pensé que le goût sucré pouvait contribuer à l’augmentation de la capacité de travail.

Il a été montré que la stimulation du goût sucré a entraîné une augmentation de la libération de dopamine dans le N. Accumbens et a provoqué des réponses hédoniques . Les récepteurs du fructose de la langue sont T1R 2 3, ce qui est le même pour les récepteurs du saccharose .

Nous avons examiné comment la glycémie influençait la capacité de travail après l’administration de sucres. Les figures 3 et 4 montrent que, bien qu’il y ait une tendance à l’augmentation de la capacité de travail après l’administration de sucres, aucune signification statistique n’a été obtenue concernant les corrélations entre eux.

Ces résultats suggèrent que, bien que le glucose augmente la capacité de travail, le rôle du goût sucré dans cette capacité ne peut être ignoré.

Statistiques

Les résultats sont présentés sous forme de moyennes ±SD. La signification statistique des différences entre les groupes a été calculée selon l’ANOVA à sens unique. Lorsque l’ANOVA a indiqué une différence significative (P<0,05), les valeurs moyennes du traitement ont été comparées en utilisant le test de la différence la moins significative de Tukey à P<0,05. Les tests de corrélation de Spearman ont été utilisés pour examiner la signification statistique.

Reconnaissance

Les expériences ont été conçues et réalisées par tous les auteurs. AT a rédigé un manuscrit. Les analyses statistiques ont été effectuées par MO. Tous les auteurs ont lu le manuscrit et approuvé la version finale. Tous les auteurs ont eu la responsabilité du contenu final. Aucun conflit d’intérêts pour aucun auteur.

Soutien financier

Cette étude a été soutenue par la Ito Memorial Foundation?NPO « Projets internationaux sur l’alimentation et la santé. » et la subvention de l’Université des femmes de Showa.

1. Benton D, Owen DS, Parker PY ((1994) La glycémie influence la mémoire et l’attention chez les jeunes adultes. Neuropsychologia 32 : 595-607.
2. Benton D, Owens DS (1993) Blood glucose and human memory. Psychopharmacologie (Berl) 113 : 83-88.
3. Gold PE (1995) Rôle du glucose dans la régulation du cerveau et de la cognition. Am J Clin Nutr 61 : 987S-995S.
4. van der Zwaluw NL, van de Rest O, Kessels RP, de Groot LC (2014) Effets à court terme du glucose et du saccharose sur la performance cognitive et l’humeur chez les personnes âgées. J Clin Exp Neuropsychol 36 : 517-527.
5. Shinohara K, Hata T, Ishii Y, Takao T, Ogawa M, et al. (2015) Effets de l’administration de glucose et de saccharose sur la fonction de mémoire. Informations sur l’amidon et le saccharose. Société des industries de l’agriculture et de l’élevage. http://www.alic.go.jp/joho-s/joho07_001138.html.
6. Takada A, Ishii Y, Takao T, Ogawa M, Shimizu F, et al. (2017) Comment le cerveau utilise-t-il le glucose ? Antiaging Medicine 13 : 96-103.
7. Sugimoto K, Kanai A, Shoji N (2009) L’efficacité du test Uchida-Kraepelin pour le stress psychologique : une analyse des substances de stress plasmatiques et salivaires. Biopsychosoc Med 3 : 3-5.
8. Duelli R, Kuschinsky W (2001) Les transporteurs de glucose du cerveau : relation avec la demande énergétique locale. Nouvelles Physiol Sci 16 : 71-76.
9. Messier C, White NM (1987) Amélioration de la mémoire par le glucose, le fructose et deux analogues du glucose : un effet possible sur le transport périphérique du glucose. Behav Neural Biol 48 : 104-127.
10. Messier C, Destrade C (1988) Amélioration de la mémoire pour une réponse opérante par le glucose post-training chez la souris. Behav Brain Res 31 : 185-191.
11. Messier C, Durkin T, Mirabet O, Destrade C (1990) Memory-improving action of glucose : indirect evidence for a facilitation of hippocampal acetylcholine synthesis. Behav Brain Res 39 : 135-143.
12. Packard MG, White NM (1990) Effect of post training injections of glucose on acquisition of two appetitive learning tasks. Psychobiol 18 : 282-286.
13. Means LW, Fernandez TI (1992) Daily glucose injections facilitate performance of a win-stay water-escape working memory task in mice. Behav Neurosci 106 : 345-350.
14. Rodriguez WA, VanAusdle LR, Dhanens K (1993) Mondragon AN. Le glucose module les souvenirs récemment réactivés. Psychobiol 21 : 93-100.
15. Ahlers ST, Shurtleff D, Schrot J, Thomas JR, Paul-Emile F (1993) Le glucose atténue la déficience induite par le froid de la performance de l’appariement différé à l’échantillon chez les rats. Psychobiol 21 : 87-92.
16. Kopf SR, Opezzo JW, Baratti CM (1993) Glucose enhancement of memory is not state-dependent. Behav Neural Biol 60 : 192-195.
17. Takao T, Ogawa M, Ishii Y, Shimizu F, Takada A (2016) Différentes réponses glycémiques au saccharose et au glucose chez les adultes masculins âgés et jeunes. J Nutr Food Sci 6 : 460.
18. Takada A, Ishii Y, Shimizu F, Ogawa M, Takao T (2016) Différences de genre et d’âge de l’indice glycémique chez les hommes âgés, les jeunes hommes et les femmes japonais. Integr Food Nutr Metab 4 : 438-440.S
19. Berridge KC (2000) Mesure de l’impact hédonique chez les animaux et les nourrissons : microstructure des modèles de réactivité gustative affective. Neurosci Biobehav Rev 24 : 173-198.
20. Nelson G, Hoon MA, Chandrashekar J, Zhang Y, Ryba NJ, et al. (2001) Mammalian sweet taste receptors. Cell 106 : 381-390.