血糖指數

血糖生成指數

血糖指數(Glycemicindex,GlycaemicIndex;英文縮寫GI),也譯作血糖生成指數、升糖指數,表示在禁食一段時間后(通常不低於10小時),同一受試對象攝入含有一定量(通常為50克或25克)可利用的碳水化合物(不包括不可消化吸收的纖維素等)的食物與等量的參考食物(葡萄糖或白麵包)相比,在一定時間內(通常為2小時)引起的血糖反應曲線下面積(即積分)的比值,即體內血糖應答的百分比[1,2]。血糖指數的概念是由多倫多大學DavidJ.Jenkins教授等1981年在研究最適合糖尿患者的飲食時提出的[3]。Jenkins等人提出了碳水化合物“質量”對血糖應答的影響,即含有相同數量碳水化合物的不同食物,其消化吸收速率和血糖應答水平不盡相同。血糖指數作為一種生理學參數,綜合食物組分和含量、碳水化物的類型和結構、以及食物的物理狀況和加工製作過程等因素,整體反映食物整體的消化利用狀況。高血糖指數的食物在消化吸收過程中消化快、吸收完全,並迅速釋放葡萄糖,引起餐后血糖快速增加,產生較高的血糖峰值。反之,低血糖指數的食物在消化吸收過程中吸收慢,較緩慢地釋放葡萄糖,引起餐后血糖的增加較緩慢,血糖峰值較低、下降速度亦較慢。以葡萄糖為參考食物時(GI=100),葡萄糖的GI值也即為最大GI值(100),而其他食物的GI值均在100以內;相比於以葡萄糖為參考食物,以白麵包為參考食物時(GI=100),該標準下食物的GI值約為前者的1.43倍,但由於全球範圍內缺乏統一的標準白麵包的碳水化合物含量,因此使用時應特別注意[4]。

定義


血糖指數表示含有50g有價值的碳水化合物的食物與相當量的葡萄糖相比,在一定時間內(一般為餐后2小時)引起體內血糖應答水平的百分比值。
用公式表示為:
GI=(含有50g碳水化合物某食物的2小時血糖應答/50g葡萄糖的2小時血糖應答)×100%
GI值影響食物的血糖生成曲線 1981年,加拿大臨床內科醫生Jenkins等學者首次提出以GI作為含糖類食物分類的生理學基礎。提出了不同種類的糖有不同“質量”的新理論,即含有相同數量糖的不同食物,其消化吸收率和血糖應答水平不相同。GI是衡量食物引起餐后血糖反應的一項生理學參數,能準確反映食物攝人後人體的生理狀態。含有等量碳水化合物的食物,其消化吸收律和引起的血糖反應是不同的:高GI食物進入胃腸道后消化快、吸收率高,葡萄糖入血快、引起的血糖峰值高;而低GI食物則相反。
例子
高GI >70:葡萄糖、白麵包、蜂蜜
適度GI 55-70:全麥麵包、黑/白米
低GI <55:牛奶、酸奶、蘋果、菜豆

影響因素


● 食物血糖指數受多方面的影響,如食物的理化特性、膳食成分、食物處理以及受試者自身因素等。
● 1.食物的理化特性
● (1)食物的物理包裹和顆粒大小同一食物的物理結構越完整、顆粒越大,引起的血糖應答反應越緩慢、峰值越低,血糖指數越低。完整的食物結構或較大的食物顆粒使澱粉被包裹或深陷於食物內部,減少了消化酶與澱粉的有效接觸面積,從而可減緩消化吸收速度。研磨或去皮后,包裹層被破壞、食物顆粒變小,澱粉被暴露出來,消化酶與食物接觸面積增大,水解率和消化吸收速率增加,引起快速血糖反應,增加血糖指數。
● (2)碳水化合物的種類碳水化合物根據其分子結構可分為單糖、二糖、低聚糖和多糖,但碳水化合物必須分解成單糖后才能被機體吸收利用,因此含不同種類碳水化合物的食物血糖指數有所不同。例如,蔗糖在消化過程中水解為一分子葡萄糖和一分子果糖,澱粉或麥芽糖最終水解為葡萄糖而被機體吸收,由於葡萄糖的血糖指數顯著高於果糖,因此在等量碳水化合物的食物中,富含澱粉或麥芽糖的食物的血糖指數可能更高。
● (3)澱粉的結構碳水化合物結構不同可造成食物血糖應答的差別。澱粉由葡萄糖分子聚合而成,是植物細胞中碳水化合物最普遍的儲藏形式,分為直鏈澱粉和支鏈澱粉兩類,前者由α-1,4-糖苷鍵首尾相連而成,後者在支鏈處以α-1,6-糖苷鍵連接。因此,直鏈澱粉分子纏繞更緊、更趨向於形成二級結構,酶作用位點少,消化吸收慢而不完全,引起血糖應答緩慢,血糖指數較低;而支鏈澱粉則相反,其分子結構更為開放,更易被消化酶接觸和降解,消化吸收率較高,引起血糖應答較快,血糖指數較高。
● (4)食物的成熟度及酸度食物在成熟過程中,成熟度不同,各種糖類的含量不同,因此其血糖指數也不同。一般而言,越成熟的水果,其糖分含量越高,其血糖生成指數也越高。食物中的酸性物質能減緩胃排空的時間,進而影響食物的消化,降低血糖指數。
● 2.食物處理
● (1)食物加工食物血糖指數與其加工精度密切相關。未加工食物中植物細胞壁的非澱粉多糖或穀物類食物的麩皮等能夠維持細胞或食物結構的完整性,其密封作用可減少消化酶與澱粉的有效接觸面積,延長消化時間,影響了澱粉和糖在小腸中的吸收,血糖應答反應慢,血糖指數低;精加工食物如穀類碾磨或水果榨汁等都會破壞這種密封作用,縮短消化時間,增加吸收率,引起快速的血糖應答,增加血糖指數。
● (2)食物烹調食物烹調一方面可使澱粉吸水,軟化食物,縮短消化時間,另一方面也能通過改變澱粉糊化和老化程度而影響其吸收。當達到一定溫度時,澱粉糊化,溶脹、分裂形成均勻糊狀溶液並增大澱粉分子與消化酶接觸面積,加快消化吸收,提高血糖應答;與之相反,澱粉老化時,已經溶解膨脹的澱粉分子重新排列組合,形成一種類似天然澱粉結構的物質,消化吸收率也隨之降低,產生較低血糖指數。通常情況下,直鏈澱粉易於老化不易糊化,而支鏈澱粉易於糊化不易老化。例如,有研究表明稻米的半熟狀態如浸水處理、加熱、烘乾等對起消化吸收有一定影響,並且半熟處理可降低稻米的血糖指數。
● 3.膳食成分
● (1)蛋白質和脂肪蛋白質和脂肪作為膳食中兩大主要營養素,可通過影響機體對碳水化合物的消化吸收速率進而影響血糖指數。研究表明,蛋白質和脂肪可抑制胃排空、降低空腸活動並降低餐后食物在小腸上段的流動性,從而增加胰島素的分泌,降低血糖應答水平,進而使其血糖指數較低。
● (2)膳食纖維膳食纖維也是一種多糖,但它既不能被胃腸道消化吸收,也不能產生能量,根據其是否溶於水,可將其分為可溶性和不可溶性膳食纖維。不可溶性膳食纖維不溶於水、黏度低,通常存在於食物的表皮組織(如麩皮等),因此在消化過程中,不可溶性膳食纖維通常可作為屏障阻擋消化酶與食物內部結構的接觸和反應,從而降低血糖指數。可溶性膳食纖維溶於水、黏度相對較高,在胃腸道內可與澱粉等碳水化合物交織在一起形成凝膠狀物質,從而減緩澱粉的消化吸收,降低血糖指數。
● 4.受試者自身因素
● 食物的血糖指數是基於一定數量受試者得出的平均值,而受試者的生理病理狀態也會影響血糖指數的測定。由於不同機體的體內代謝狀態不同,因此不同受試者間的血糖指數在生理狀態下也會存在一定差異。此外,受試者的生活習慣對血糖指數也有一定影響,如吸煙可能會產生急性胰島素抵抗,飲酒可能會造成血糖波動,受試前一天晚餐的攝入等飲食和行為習慣也會使血糖指數測定造成一定誤差。

應用


● 1.體重管理
● 研究表明,高血糖指數膳食可引起體內胰島素大量分泌,使胰島素水平升高,出現胰島素抵抗;而攝入低血糖指數膳食可引起較低的血胰島素水平,促使身體脂肪燃燒,減少脂肪存儲。此外,低血糖指數膳食可以較長時間地維持飽腹感,減少飢餓感,使能量持續而緩慢地釋放,並改善腸道運動,促進糞便和腸道毒素排出,對控制肥胖、降低血脂、減少便秘等都有積極的作用。例如,MartaRossi等人對7724名西班牙成年人的研究表明,人體所攝入食物的血糖指數與其體質指數和腰臀比均成負相關。故掌握和利用血糖指數知識對體重管理效果有重要作用。
● 2.血糖管理
● 膳食作為糖尿病防治的重要手段,也是各種類型糖尿病治療的基礎,且膳食控制的結果直接影響糖尿病的發生髮展。ShinoOba等對日本27769例男性和36864名女性隨訪5年的前瞻性隊列研究發現,食用高血糖指數飲食的對象患2型糖尿病的危險性與低GI飲食個體相比增加了46%。其他干預研究也表明,經過健康教育后,低血糖指數飲食糖尿病患者的空腹血糖及餐后2小時血糖水平的下降幅度明顯大於對照組,糖化血紅蛋白的下降幅度與對照組相比也有統計學意義。通過對居民或糖尿病患者進行營養教育,指導其根據血糖指數來選擇食物,有助於其合理控制體重和血糖,促進健康。
● 3.其他方面
● 研究表明,血糖指數對心血管疾病、癌症、抗氧化能力降低等多種疾病或異常狀態的預防有重要作用。已有研究證實,高血糖指數膳食會增加缺血性和出血性中風的發生風險;前瞻性隊列系統綜述和薈萃分析也支持高血糖指數膳食與中風和腦卒中腦血管疾病的發生風險增加之間存在關係。最新的一項薈萃分析表明,高血糖指數膳食可不同程度增加癌症(包括乳腺癌、子宮內膜癌卵巢癌、前列腺癌、食管癌、胃癌、大腸癌、肝癌及胰腺癌等)的風險。美國退伍軍人醫學中心的一項隨機對照實驗表明,低血糖指數膳食能夠有效提高機體的抗氧化能力。對阿爾茲海默病患者進行低血糖指數膳食干預后,患者的相關癥狀得到有效改善,並可延緩其發生髮展。由此可見,血糖指數的實際應用對於多種疾病預防可能發揮重要作用。
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