| Literature DB >> 26310311 |
Hanny M Boers1, Jack Seijen Ten Hoorn1, David J Mela1.
Abstract
Rice is an important staple food for more than half of the world's population. Especially in Asian countries, rice is a major contributor to dietary glycaemic load (GL). Sustained consumption of higher-GL diets has been implicated in the development of chronic diseases such as type 2 diabetes mellitus. Given that a reduction in postprandial glycaemic and insulinaemic responses is generally seen as a beneficial dietary change, it is useful to determine the variation in the range of postprandial glucose (PPG) and insulin (PPI) responses to rice and the primary intrinsic and processing factors known to affect such responses. Therefore, we identified relevant original research articles on glycaemic response to rice through a systematic search of the literature in Scopus, Medline and SciFinder databases up to July 2014. Based on a glucose reference value of 100, the observed glycaemic index values for rice varieties ranged from 48 to 93, while the insulinaemic index ranged from 39 to 95. There are three main factors that appear to explain most of the variation in glycaemic and insulinaemic responses to rice: (1) inherent starch characteristics (amylose:amylopectin ratio and rice cultivar); (2) post-harvest processing (particularly parboiling); (3) consumer processing (cooking, storage and reheating). The milling process shows a clear effect when compared at identical cooking times, with brown rice always producing a lower PPG and PPI response than white rice. However, at longer cooking times normally used for the preparation of brown rice, smaller and inconsistent differences are observed between brown and white rice.Entities:
Keywords: Blood glucose; Glycaemic index; Insulin; Processing; Rice; Starch
Mesh:
Substances:
Year: 2015 PMID: 26310311 PMCID: PMC4579564 DOI: 10.1017/S0007114515001841
Source DB: PubMed Journal: Br J Nutr ISSN: 0007-1145 Impact factor: 3.718
Fig. 3Relationship between rice characteristics, processing factors, physico-chemical processes and glycaemic response (+ indicates increased effect; − indicates decreased effect). This is a general figure, depending on specific processes, e.g. conditions of parboiling; the effects may differ. PPG, postprandial glucose response.
Fig. 1Flow chart of the systematic review article selection process. RCT, randomised controlled trial.
Human in vivo studies on the postprandial glycaemic and insulinaemic effects of rice*
| Glycaemic response | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Publication+Expt | Participants | Food | Amylose (w/w%) | AUC | GI | Peak | Insulin response | ||||||||||||||||||||||
| Brand-Miller | Healthy volunteers | Rice types grown in Australia | GI | II | |||||||||||||||||||||||||
| min = minutes boiled | |||||||||||||||||||||||||||||
| Doongara (white), 14 min | 28 | 64 | 40 | ||||||||||||||||||||||||||
| Doongara (brown), 30 min | 28 | 66 | 39 | ||||||||||||||||||||||||||
| Pelde (brown), 30 min | 20 | 76 | 55 | ||||||||||||||||||||||||||
| Sunbrown (quick), 16 min | NR | 80 | 54 | ||||||||||||||||||||||||||
| Calrose (white), 14 min | 20 | 83 | 67 | ||||||||||||||||||||||||||
| Calrose (brown), 35 min | 20 | 87 | 51 | ||||||||||||||||||||||||||
| Pelde (parboiled), 14 min | 20 | 87 | 57 | ||||||||||||||||||||||||||
| Waxy rice, 14 min | < 2 | 88 | 89 | ||||||||||||||||||||||||||
| Pelde white, 14 min | 20 | 93 | 67 | ||||||||||||||||||||||||||
| Ranawana | Healthy subjects | min = minutes boiled | |||||||||||||||||||||||||||
| Guilin rice noodles, 8 min | 76 | 37 | |||||||||||||||||||||||||||
| Jiangxi rice noodles, 8 min | 74 | 40 | |||||||||||||||||||||||||||
| Easy-cook long grain rice, 15 min | 76 | 47 | |||||||||||||||||||||||||||
| Long-grain rice (Indica type), 15 min | 91 | 47 | |||||||||||||||||||||||||||
| White basmati rice, 10 min | 20–25 | 94 | 50 | ||||||||||||||||||||||||||
| White (60 %) and brown (40 %) basmati rice, 25 min | 92 | 59 | |||||||||||||||||||||||||||
| Basmati+wild rice, 20 min | 20–25 | 96 | 63 | ||||||||||||||||||||||||||
| Brown basmati rice, 25 min | 20–25 | 116 | 75 | ||||||||||||||||||||||||||
| Thai red rice, 25 min | 111 | 76 | |||||||||||||||||||||||||||
| Easy-cook basmati rice, 15 min | 20–25 | 111 | 80 | ||||||||||||||||||||||||||
| Thai glutinous rice, 10 min | < 2 | 144 | 92 | ||||||||||||||||||||||||||
| Li | Healthy subjects | RS-enriched (RS 20 %) (high amylose) | |||||||||||||||||||||||||||
| Indica type ( | GI | Peak | II | ||||||||||||||||||||||||||
| RS-enriched (RS 20 %, high amylose), produced with an antisense inhibition starch-branching enzyme | 48 | 6·8 | 34 | ||||||||||||||||||||||||||
| Wild type (RS 2%) | 77 | 7·2 | 54 | ||||||||||||||||||||||||||
| Casiraghi | Healthy subjects | Italian | GI | ||||||||||||||||||||||||||
| Parboiled (15 min boiling time) | 70 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Quick-cooking parboiled (8 min) | 79 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Conventionally polished (20 min) | 115 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Al-Mssallem | Healthy subjects | Long-grain rice variety ‘UBR’ and traditional Saudi Arabian rice ‘HR’ | |||||||||||||||||||||||||||
| UBR | 19 | 54 | 78 | ||||||||||||||||||||||||||
| HR | 26 | 59 | 56 | ||||||||||||||||||||||||||
| Juliano & Goddard (1986) Expt
1(
|
| Rice cooked: same degree of doneness | (tAUC 0–180 min) | AUC (μU/ml) | |||||||||||||||||||||||||
| Labelle | 28 | 19·0 | 86 | ||||||||||||||||||||||||||
| Newrex | 24 | 19·3 | 64 | ||||||||||||||||||||||||||
| Juliano & Goddard (1986) Expt 2(23) |
| Rice cooked: same degree of doneness | (tAUC 0–180 min) | AUC (μU/ml) | |||||||||||||||||||||||||
| Mochi Gome | 1 | 19·2 | 113 | ||||||||||||||||||||||||||
| Labelle | 24 | 19·3 | 95 | ||||||||||||||||||||||||||
| Pecos | 18 | 19·7 | 110 | ||||||||||||||||||||||||||
| Juliano | T2DM subjects | Long-grain non-waxy (RD21 and RD23) and waxy rice | |||||||||||||||||||||||||||
| Non-waxy rice | 16 | 71 | |||||||||||||||||||||||||||
| Waxy rice | 2 | 75 | |||||||||||||||||||||||||||
| Panlasigui | Healthy subjects | Long-grain, non-waxy rice: IR62, IR36 and IR42; white rice: boiled for 22 min | mmol × min/l | AUC (pmol × min/l) | |||||||||||||||||||||||||
| IR42 | 26·7 | 55 | 61 | 9240 | |||||||||||||||||||||||||
| IR62 | 27 | 65 | 72 | 7131 | |||||||||||||||||||||||||
| IR36 | 26·7 | 81 | 91 | 9415 | |||||||||||||||||||||||||
| Panlasigue | Healthy subjects | Long-grain, non-waxy rice: IR62, IR36 and IR42; white rice: 50 g | mmol × min/l | ||||||||||||||||||||||||||
| Expt 2: boiled for minimum cooking | |||||||||||||||||||||||||||||
| IR42, boiled for 14 min | 26·7 | 26·7 | 81 | ||||||||||||||||||||||||||
| IR62, boiled for 20 min | 27 | 27 | 75 | ||||||||||||||||||||||||||
| IR36, boiled for 19 min | 26·7 | 26·7 | 78 | ||||||||||||||||||||||||||
| Panlasigui & Thompson (2006) Expt 1(26) | Healthy subjects | mmol × min/l | GI | ||||||||||||||||||||||||||
| IR42 rice, brown rice | 26·7 | 107 | 83 | ||||||||||||||||||||||||||
| IR42 rice, white rice | 26·7 | 134 | 94 | ||||||||||||||||||||||||||
| Panlasigui & Thompson (2006)
Expt 2(
| T2DM patients | mmol × min/l | GI | ||||||||||||||||||||||||||
| IR42 rice, brown rice | 26·7 | 406 | 56 | ||||||||||||||||||||||||||
| IR42 rice, white rice | 26·7 | 626 | 87 | ||||||||||||||||||||||||||
| Kim | T2DM patients | Korean rice products: | mmol/l per 4 h | mg/dl per 4 h | |||||||||||||||||||||||||
| Garaeduk: 16 mm stick of steamed, extruded rice flour | 730 | 1742 | |||||||||||||||||||||||||||
| Cooked rice: gelatinised grains, boiled polished rice | 914 | 2571 | |||||||||||||||||||||||||||
| Bagsulgi (rice cake): large block of steamed rice flour | 1070 | 3266 | |||||||||||||||||||||||||||
| Larsen | T2DM patients | Indica rice variety BR16, high amylose, long grain | iAUC (mmol/l per 3 h) | GI | iAUC (pmol/l per 3 h) | ||||||||||||||||||||||||
| Pressure parboiled rice | 27 | 231 | 39 | 10·5 | 7590 | ||||||||||||||||||||||||
| Traditional mild parboiled rice | 27 | 274 | 46 | 11 | 7719 | ||||||||||||||||||||||||
| Non-parboiled rice | 27 | 335 | 55 | 10·9 | 7595 | ||||||||||||||||||||||||
| White bread | 626 | 100 | 14 | 1652 | |||||||||||||||||||||||||
| Kataoka | Healthy Chinese | Rice types: jasmine rice; basmati; brown rice; Doongara; parboiled rice (Uncle Ben's) | iAUC European/Chinese (mmol × min/l) | GI European/Chinese | |||||||||||||||||||||||||
| Doongara | 30(
| 109/179 | 55/67 | ||||||||||||||||||||||||||
| Parboiled | 112/194 | 57/72 | |||||||||||||||||||||||||||
| Basmati | 20–25(
| 116/184 | 57/67 | ||||||||||||||||||||||||||
| Brown | 129/210 | 65/78 | |||||||||||||||||||||||||||
| Jasmine | Low(
| 140/225 | 68/80 | ||||||||||||||||||||||||||
| Trinidad | Healthy volunteers | Cooked milled and brown rice | mmol × min/l | ||||||||||||||||||||||||||
| Milled rice | |||||||||||||||||||||||||||||
| PSB rc10 | 27 | 188 | 50 | ||||||||||||||||||||||||||
| IR64 | 22·9 | 212 | 57 | ||||||||||||||||||||||||||
| PSB Rc18 | 18 | 221 | 59 | ||||||||||||||||||||||||||
| IMS2 | 0·6 | 233 | 63 | ||||||||||||||||||||||||||
| PSB Rc12 | 21 | 236 | 63 | ||||||||||||||||||||||||||
| NSIC RC160 | 15·3 | 259 | 70 | ||||||||||||||||||||||||||
| Sinandomeng | 12·6 | 280 | 75 | ||||||||||||||||||||||||||
| Brown rice | |||||||||||||||||||||||||||||
| IR64 | 22 | 189 | 51 | ||||||||||||||||||||||||||
| Sinandomeng | 12·1 | 204 | 55 | ||||||||||||||||||||||||||
| Zarrati | Healthy subjects | One Iranian rice type: Kazemi and imported rices | Maximum changes | II | |||||||||||||||||||||||||
| Sorna pearl | 32 | 52 | 1·2 | 47 | |||||||||||||||||||||||||
| Basmati | 31 | 61 | 1·7 | 52 | |||||||||||||||||||||||||
| Kazemi | 27 | 68 | 1·5 | 62 | |||||||||||||||||||||||||
| Larsen | T2DM patients | Dehulled, milled rices: | iAUC (mmol/l per 3 h) | GI | mmol/l | iAUC (pmol/l per 3 h) | |||||||||||||||||||||||
| BR2 = low amylose variety | |||||||||||||||||||||||||||||
| BR4 = low gelatinisation temperature
and gel consistency | |||||||||||||||||||||||||||||
| BR4-PB | 27 | 361 | 47 | 14·5 | 12 964 | ||||||||||||||||||||||||
| BR16-PB | 28 | 391 | 50 | 14·7 | 12 821 | ||||||||||||||||||||||||
| BR16-NP | 28 | 411 | 53 | 14·8 | 11 087 | ||||||||||||||||||||||||
| BR2-PB | 12 | 566 | 73 | 15·9 | 16 215 | ||||||||||||||||||||||||
| White bread | 756 | 100 | 17·3 | 20 183 | |||||||||||||||||||||||||
| Goddard |
| Long-grain rice: Labelle | 23–25 | 19·4 | 6·3 | 100 μU/ml | |||||||||||||||||||||||
| Medium-grain rice: Pecos | 14–17 | 20·0 | 6·6 | 105 | |||||||||||||||||||||||||
| Sweet rice: Mochi Gome | < 2 | 19·4 | 6·8 | 110 | |||||||||||||||||||||||||
| Hettiarachchi | Healthy subjects | Shri Lankan rice varieties (red
| GI | ||||||||||||||||||||||||||
| Rice breeding Institute: | |||||||||||||||||||||||||||||
| Bg 350, raw, red | 55 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Bw 351, parboiled, red | 56 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Bw 2726-B, parboiled, red | 58 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Bg 94-1, parboiled, white | 62 | ||||||||||||||||||||||||||||
| BW 302, raw, white | 64 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Bg 300, parboiled, white | 66 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Bw 400, raw, red | 66 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Bg 450, raw, white | 67 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Bg 94-1, raw, white | 68 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Bw 2726-B, raw, red | 68 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Bw 351, raw, red | 73 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Srinivasa | Healthy volunteers | Thermally treated Indian basmati rice | mmol × min/l | mg/l | |||||||||||||||||||||||||
| 182 | 55 | 76 | |||||||||||||||||||||||||||
| Henry |
| Basmati rice, Indian, boiled 8 min | 69 | ||||||||||||||||||||||||||
| Basmati rice, Indian, easy-cook, boiled 9 min | 67 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Basmati rice, boiled 12 min | 52 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Basmati rice, organic, boiled 9 min | 57 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Karupaiah | Healthy subjects | Transgressive brown rice, cross between
wild rice | mmol × min/l | II | |||||||||||||||||||||||||
| Brown rice | 13 | 84 | 51 | 39 | |||||||||||||||||||||||||
| Polished rice | 15 | 130 | 79 | 63 | |||||||||||||||||||||||||
| White rice | 18 | 141 | 86 | 68 | |||||||||||||||||||||||||
| Chiu & Stewart (2013)(
| Healthy subjects | Refrigerated long-grain rice prepared with rice cooker (2·55 g RS/100 g as consumed) high RS | |||||||||||||||||||||||||||
| Refrigerated short-grain rice prepared with pressure cooker (0·20 g RS/100 g) low RS | |||||||||||||||||||||||||||||
| High-RS rice | 211 | 84 | |||||||||||||||||||||||||||
| Low-RS rice | 181 | 78 | |||||||||||||||||||||||||||
| Wolever | Diabetics | NIDDM/IDDM (mmol × min/l) | NIDDM/IDDM (GI | NIDDM/IDDM (mmol/l) | |||||||||||||||||||||||||
| White bread | 951/1220 | 100/100 | 7·7/9·7 | ||||||||||||||||||||||||||
| White bread+tomato | 1003/1208 | 107/95 | 8·2/9·6 | ||||||||||||||||||||||||||
| 15 min regular rice | 23 | 816/1019 | 86/77 | 6·4/7·8 | |||||||||||||||||||||||||
| 15 min parboiled rice | 23 | 614/710 | 68/64 | 4·7/5·9 | |||||||||||||||||||||||||
| Wolever | Diabetics | GI | |||||||||||||||||||||||||||
| White bread+tomato | 103 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 5 min regular rice | 58 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 15 min regular rice | 83 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Instant rice | 65 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 5 min parboiled rice | 54 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 15 min parboiled rice | 67 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 25 min parboiled rice | 66 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Jung | Healthy females | Korean (Pungtak region) rice, processed as: | II | ||||||||||||||||||||||||||
| Uncooked rice powder | 50 | 74 | 74 | ||||||||||||||||||||||||||
| Freeze-dried uncooked rice powder | 59 | 68 | 68 | ||||||||||||||||||||||||||
| Cooked rice (boiled 15 min) | 72 | 95 | 95 | ||||||||||||||||||||||||||
| Parastouei | Healthy young adults | ‘Iranian’ white rice (no further details on type): | |||||||||||||||||||||||||||
| Fluffy (soaked 35 min → boiled 10 min → drained and simmered 20–30 min) | 55 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Steamed (boiled 5–8 min → simmered 30 min) | 66 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Truong | Healthy volunteers | Four brands of Jasmine rice: | |||||||||||||||||||||||||||
| Della (USA) | Low | 96 | |||||||||||||||||||||||||||
| Jazzmen (USA) | Low | 106 | |||||||||||||||||||||||||||
| Reindeer (Thailand) | Low | 115 | |||||||||||||||||||||||||||
| Mahatma (Thailand) | Low | 116 | |||||||||||||||||||||||||||
| Gatti | Healthy subjects | Rice was cooked in two different ways: | 60 min | AUC (U/ml) | |||||||||||||||||||||||||
| Boiled in salt water | 61 | 2536 | |||||||||||||||||||||||||||
| Baked for 10 min at 160°C after boiling | 43 | 2676 | |||||||||||||||||||||||||||
| Matsuo | Healthy adults | Short-grain Koshihikari rice | 48 | II = 65 | |||||||||||||||||||||||||
| 3 h GI and II | |||||||||||||||||||||||||||||
| Shobana | Healthy volunteers | Indian rice varieties (Sona Masuri, Ponni and Surti Kolam) | mmol × min/l | ||||||||||||||||||||||||||
| Ponni | 175 | 70 | |||||||||||||||||||||||||||
| Sona Masuri | 172 | 72 | |||||||||||||||||||||||||||
| Surti Kolam | 185 | 77 | |||||||||||||||||||||||||||
GI, glycaemic index; II, insulinaemic index; NR, not reported; RS, resistant starch; UBR, Uncle Ben's rice; HR, Hassawi rice; tAUC, total AUC; T2DM, type 2 diabetes mellitus; iAUC, incremental AUC; PB, parboiled; NP, not parboiled; Bg, Bathalagaoda; Bw, Bombuwala; NIDDM, non-insulin-dependent diabetes mellitus; IDDM, insulin-dependent diabetes mellitus.
For the GI and II values, 50 g of available carbohydrates were used, with glucose as the reference (except where noted) being assigned the value of 100.
The AUC was not calculated by the trapezoidal method but by the following formula: (time 1)/4+(time 2)/2+¾ time 3+time 4+time 5.
Fig. 2Rice processing steps.