王向向，丁長河，韓小存，周林秀，胡玉琪

（河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001）

隨著人們生活節(jié)奏的加快，糖尿病的發(fā)病率成日益上升的趨勢，目前已成為社會一大難題。引起糖尿病的因素很多，除遺傳因素外，人們的生活方式和飲食習(xí)慣占有很大的分量[1]。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道：Ⅱ型糖尿病在富裕的工業(yè)國家越來越常見[2]。在目前醫(yī)療條件下，還沒有徹底根治糖尿病的好方法，僅有飲食治療、運(yùn)動治療、藥物以及代謝監(jiān)測和糖尿病宣傳教育等措施[3]。飲食治療是所有糖尿病治療措施的基礎(chǔ)，是糖尿病人有效控制血糖進(jìn)而減少并發(fā)癥的關(guān)鍵之一。

19世紀(jì)70年代，越來越多的事實(shí)證明：當(dāng)實(shí)驗(yàn)者食用來自不同食品的等量的可利用碳水化合物時，會產(chǎn)生不同的餐后血糖反應(yīng)[4]，所以人們根據(jù)食物中的可利用碳水化合物含量來規(guī)劃糖尿病人的飲食存在很大的缺陷性。后來Jenkins引進(jìn)了血糖生成指數(shù)這一概念，它表示當(dāng)食用含50 g可利用碳水化合物的食物后，在一定時間內(nèi)體內(nèi)血糖水平應(yīng)答與食用相當(dāng)量的葡萄糖或白面包引起的血糖水平應(yīng)答的比值。餐后血糖應(yīng)答一般用曲線下的面積來表示，它是衡量食物引起人體餐后血糖反應(yīng)的一項(xiàng)有效指標(biāo)。

1 血糖生成指數(shù)的影響因素

影響血糖生成指數(shù)的因素主要有以下幾種，食品的化學(xué)組成成分：直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例、抗性淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維、非淀粉多糖、抗?fàn)I養(yǎng)素以及食品中的微量元素（鎘、鋅）等；加工條件：蒸煮時間、蒸煮壓力等；物理狀態(tài)：顆粒大小、胚乳硬度等。

1.1 食品的化學(xué)組成成分

1.1.1 直鏈/支鏈淀粉的比例

Granfeldt[5]等曾經(jīng)得出：含直連淀粉為25%的玉米的氫化指數(shù)（HI）為85，而含直鏈淀粉為70%～75%的玉米的HI為49。其中谷物的氫化指數(shù)與其血糖生成指數(shù)成正相關(guān)：GI=0.862HI+8.198 1。由此可見，食品中直鏈淀粉比例高時，其血糖生成指數(shù)相對較低。Riley[6]等通過對含不同比例直鏈淀粉的山藥進(jìn)行研究得出：園葉黃山藥中直鏈淀粉的含量是中國山藥的兩倍多，而對各品種的血糖生成指數(shù)的研究結(jié)果顯示，中國山藥的血糖生成指數(shù)最高，為（97.42±0.62）%。

這是由于與支鏈淀粉相比，直鏈淀粉分子以線性結(jié)構(gòu)排列的很緊密，在水中預(yù)熱時不容易發(fā)生凝膠化，冷卻時又容易老化[7]，所以，直鏈淀粉含量高的食品，其餐后血糖反應(yīng)相對較低，即血糖生成指數(shù)較小。與谷類淀粉相比，豆類中含有更高比例的直連淀粉，這可能是豆類食品的血糖生成指數(shù)相對較低的原因之一。

1.1.2 抗性淀粉

抗性淀粉是指不能在健康人體小腸中消化吸收的淀粉及其降解物的總稱。尚曉婭[8]等得出：與對照組原淀粉相比，抗性淀粉在人工胃液（pH3、pH4、pH5）和人工腸液（pH6.8）中變化很小，從而得出抗性淀粉基本上不能被胃和小腸吸收。

繆銘[9]等曾對谷物淀粉的消化特性與血糖生成指數(shù)的關(guān)系進(jìn)行過研究，通過在健康人身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出：土豆中抗性淀粉的含量約是大米的三倍，但血糖生成指數(shù)卻是大米的二分之一，分別為49.42%和94.29%。由此可見，抗性淀粉可降低食品的血糖生成指數(shù)。Shih[10]等曾經(jīng)對含有不同量抗性淀粉的大米進(jìn)行過研究，通過在糖尿病大白鼠體內(nèi)進(jìn)行長達(dá)四周的實(shí)驗(yàn)得出：與對照組相比，具有高含量抗性淀粉的日本大米的血糖生成曲線下面積以及血液中膽固醇含量均顯著降低。這可能是由于抗性淀粉不能被胃蛋白酶胰蛋白酶分解，所以不宜被消化吸收，故對血糖的影響也較小。

1.1.3 蛋白質(zhì)和脂肪

1986年Wolever[11]等對60余種食品進(jìn)行分析，得出血糖生成指數(shù)與蛋白質(zhì)含量（r=－0.532），脂肪含量（r=0.386）成微弱的負(fù)相關(guān)。1994年又在糖尿病人身上對102種食品進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究得出：血糖生成指數(shù)與蛋白質(zhì)含量（r=－0.407；p＜0.001）成微弱的負(fù)相關(guān)，與脂肪含量的相關(guān)性不顯著（r=－0.054；p＜0.001）[12]。2005 年Henry[13]等對140余種食品進(jìn)行研究得出：食品的血糖生成指數(shù)與蛋白質(zhì)含量呈微弱的負(fù)相關(guān)（r=－0.441；p＜0.001），與脂肪含量相關(guān)性不顯著 （r=－0.005；p＜0.005）。

由此可見：蛋白質(zhì)能夠降低其血糖生成指數(shù)，可能是由于食品中的蛋白質(zhì)能刺激其體內(nèi)胰島素分泌，血糖應(yīng)答下降，因此富含蛋白質(zhì)的食物的血糖生成指數(shù)相對較低[14]。食品中的脂肪可以降低食品的血糖生成指數(shù)，這可能是由于推遲了胃的排空以及降低了淀粉凝膠化等[14]。但是，最新研究指出食品中的脂肪并不影響體內(nèi)血糖反應(yīng)[13]，這可能是由于食品中的脂肪含量一般較低，不同食品間脂肪含量沒有顯著的差異性。不管怎樣，食用脂肪含量較高的食品會導(dǎo)致肥胖，高膽固醇癥等一系列病，所以糖尿病人在選擇食品時首先要考慮脂肪含量，其次考慮食品的血糖生成指數(shù)。

1.1.4 膳食纖維

膳食纖維被稱為人類第七營養(yǎng)素，對人體的健康起著非常重要的作用，所以一直是營養(yǎng)學(xué)家以及食品科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。目前，很多研究得出膳食纖維對糖尿病有明顯治療作用。可溶性膳食纖維使血糖和胰島素反應(yīng)平緩，是由于它能夠延長胃排空的時間，減少腸道內(nèi)容物粘度，使食物不易被酶靠近；同時能夠稀釋酶或限制酶與底物的反應(yīng)，并最終降低碳水化合物消化率，減少單糖的吸收。

20世紀(jì)70年代Kiehm等首次報(bào)道膳食纖維對糖尿病病人糖代謝的作用，他們發(fā)現(xiàn)糖尿病人同時使用高碳水化合物和高膳食纖維時，血糖得到明顯改善。Trinidad[15]等對椰子粉中的膳食纖維進(jìn)行的研究得出：血糖生成指數(shù)與膳食纖維含量成高度的負(fù)相關(guān)（r=－0.85，n=11，P＜0.005）。有學(xué)者通過建立Ⅱ型大白鼠模型，得出長期食用含高膳食纖維的食品，對糖尿病白鼠的血糖控制、葡萄糖耐性以及脂肪代謝有很大的好處[16]。因此，糖尿病人應(yīng)多食用高膳食纖維含量的食品，如非精煉的谷物食品。

1.1.5 非淀粉多糖、抗?fàn)I養(yǎng)素

在含有高碳水化合物的食品中，非淀粉多糖在淀粉消化期間通過抑制淀粉降解來調(diào)節(jié)糖的釋放量，進(jìn)而降低食品的血糖生成指數(shù)?？赡艿臋C(jī)理在于：非淀粉多糖在淀粉顆粒周圍形成一個屏蔽，阻止了酶對淀粉顆粒的降解；與此同時，水的移動受到限制，進(jìn)而干涉酶與淀粉顆粒的接觸[17]。

汪海波[18]等人通過糖尿病大鼠試驗(yàn)得出：β－葡聚糖對四氧嘧啶致糖尿病大鼠的血糖有顯著的調(diào)節(jié)作用，同時可降低血清中的血脂含量。尤行宏[19]等通過長達(dá)六周的糖尿病大白鼠實(shí)驗(yàn)得出：與藥物對照組相比，藥物治療組的大白鼠血糖顯著降低，胰島素水平顯著增加，由此可見，低分子殼聚糖對糖尿病有明顯的治療效果。食品中特別是豆類作物中含有豐富的抗?fàn)I養(yǎng)素，如植酸，凝集素，單寧等，這些物質(zhì)能夠降低人體對蛋白質(zhì)以及礦物質(zhì)的吸收，甚至抑制小腸對葡萄糖的吸收，因而會推遲淀粉的消化[20]。

1.1.6 微量元素

糖尿病的發(fā)病機(jī)理主要是由于胰島素分泌絕對或相對不足所致，而微量元素與胰島素的合成、分泌及其在體內(nèi)的含量密切相關(guān)，特別是鉻、鋅等。鎘是一種多價態(tài)的元素，它是一種能夠增強(qiáng)胰島素作用的微量元素。當(dāng)血液中的鉻減少時，其糖耐量受損，肌體組織對胰島素的敏感性降低，嚴(yán)重時便會出現(xiàn)尿糖；當(dāng)補(bǔ)充鉻后，上述現(xiàn)象可以得到逆轉(zhuǎn)[21]，由此可見鉻在糖尿病治療中的重要性。

孟晉宏等通過在糖尿病人身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出：當(dāng)實(shí)驗(yàn)者連續(xù)12周服用100 mg硫酸鋅后，可以顯著的降低血液中的膽固醇以及甘油三脂的含量[22]。鋅可以與胰島素發(fā)生特殊的結(jié)合，影響葡萄糖在體內(nèi)的平衡過程。同時，鋅能夠提高胰島素的穩(wěn)定性，并通過激活一種酶促進(jìn)胰島素元轉(zhuǎn)化為胰島素，所以，缺鋅表現(xiàn)為血糖水平的升高。

1.2 加工條件

由于不同的加工方式影響食品的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致不同的淀粉消化率，進(jìn)而影響其血糖生成指數(shù)。劉芳[23]等曾經(jīng)研究過烹調(diào)壓力對豆谷混合膳食碳水化合物消化速度的影響，常壓和高壓處理混合食物的碳水化合物水解率在反應(yīng) 2、5、10、20、30、60 min 時呈極顯著差異（p＜0.01），而在 120 min和 180 min時呈顯著差異（p＜0.05）。即：高壓烹調(diào)可顯著增加快速消化淀粉的比例，進(jìn)而使人體的血糖升高。

有研究表明，蒸煮時間影響淀粉的消化率：不管增加還是減少蒸煮時間，淀粉消化率都會顯著的降低[1]。當(dāng)蒸煮時間較短時，淀粉粒子不容易被破壞，因此酶不宜對其進(jìn)行完全消化，所以食品的血糖生成指數(shù)較低。當(dāng)蒸煮時間很長時，尤其是攪拌次數(shù)也不斷增加時，食品中大量的淀粉粒子很容易被破環(huán)，最終淀粉分子釋放，導(dǎo)致蒸煮期間形成了大量的破損直鏈淀粉，因此也會降低該食品的血糖生成指數(shù)。

1.3 物理狀態(tài)

粉碎的谷物食品其細(xì)胞壁已經(jīng)被破環(huán)，酶很容易對食品中的淀粉分子進(jìn)行消化，所以，與全粒谷物相比，其血糖生成指數(shù)相對較高[3]。而最新的一些報(bào)道得出：粉碎成不同粒度的食品的淀粉消化率沒有顯著的差異性[1]。有研究發(fā)現(xiàn)：谷物的胚乳硬度與淀粉消化率成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r=0.866。這是由于對于粒度較硬的食品，在加工的過程中，淀粉分子不容易被破壞，而一些粒度較軟的食品，由于具有松散的淀粉離子結(jié)構(gòu)，很容易發(fā)生分子凝膠化，產(chǎn)生損傷淀粉[1]。而大量的研究得出損傷淀粉含量與血糖生成指數(shù)成負(fù)相關(guān)[10]，所以粒度較軟的食品的血糖生成指數(shù)相對降低。

總之，食品中直鏈淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)以及抗性淀粉含量對血糖生成指數(shù)的影響較大；其次，非淀粉多糖、抗?fàn)I養(yǎng)素、食品中的微量元素（鎘、鋅）、胚乳硬度以及蒸煮時間、蒸煮壓力對血糖生成指數(shù)的影響也比較明顯。食品中脂肪與血糖生成指數(shù)的關(guān)系取決于它在食品中所占的比例，只有當(dāng)它在食品中含量較多時，對血糖生成指數(shù)的影響才會明顯。

2 血糖生成指數(shù)在糖尿病人飲食治療中的重要作用

飲食治療是糖尿病患者最基本的治療措施，對于輕型患者，通過飲食治療，一般不需要服藥或者少量服藥，血糖即可得到控制；對于重型患者，經(jīng)飲食治療可減少藥物用量，并可減少或預(yù)防其并發(fā)癥的發(fā)生。所有的食物對于糖尿病人來說，可以劃分為三類：高血糖生成指數(shù)食品，中血糖生成指數(shù)食品以及低血糖生成指數(shù)食品，而低血糖生成指數(shù)食品對指導(dǎo)糖尿病人飲食具有很大的指導(dǎo)意義。

2.1 低血糖生成指數(shù)食品對糖尿病血糖血脂的影響

Janette[24]得出：食用低血糖生成指數(shù)食品可以降低血糖水平16%，膽固醇水平6%，甘油三酯水平9%。陶靜[25]等對72例Ⅱ型糖尿病病人進(jìn)行分組并進(jìn)行血糖生成指數(shù)教育得出：指導(dǎo)前糖尿病觀察組餐后2 h血糖為（11.2±1.6）mmol/L，飲食指導(dǎo)后為（7.2±1.2）mmol/L。由此可見血糖生成指數(shù)教育在糖尿病飲食治療中的效果很明顯。簡榮漢[26]等對56例Ⅱ型糖尿病進(jìn)行長達(dá)四周的研究得到：低血糖生成指數(shù)飲食組與高血糖生成指數(shù)飲食組比較，空腹血糖改善不明顯（P＞0.05），餐后血糖改善差異性顯著（P＜0.05）；果糖胺降低，差異性有顯著（P＜0.01）；餐后2 h甘油三酯（TG）和膽固醇（TC）降低，差異性有顯著（P＜0.05）；空腹高密度脂蛋白（HDL）升高，差異性亦有顯著（P＜0.05）?？傊脱巧芍笖?shù)的食物，在胃腸道中停留時間長，引起的餐后血糖反應(yīng)較小，從而避免了血糖的劇烈波動，有利于血糖的控制[27]。

2.2 根據(jù)食品的血糖生成指數(shù)進(jìn)行合理的食物搭配

在糖尿病人的飲食治療中，能量的總攝入量仍是飲食的基礎(chǔ)。低血糖生成指數(shù)的食品通常所含的能量也較低，所以糖尿病人在選擇高血糖生成指數(shù)食品的同時，要搭配一些低血糖生成指數(shù)的食品，進(jìn)行合理膳食，控制血糖值，使飲食更加科學(xué)合理。這樣不僅可以保證患者營養(yǎng)平衡，同時也保證了治療效果，進(jìn)而防止并發(fā)癥[4]。研究發(fā)現(xiàn)長期攝入高血糖生成指數(shù)的食物與肥胖、糖尿病、心血管疾病的發(fā)生有關(guān)。

對于糖尿病患者來說，根據(jù)食物血糖生成指數(shù)選擇食物有助于血糖代謝的改善，能更有效地降低患者餐后血糖水平。低血糖生成指數(shù)飲食可以增加飽腹感，減少血糖波動，減輕因調(diào)節(jié)餐后血糖所引起的代謝負(fù)擔(dān)。此外，其食物選擇應(yīng)兼顧食物的營養(yǎng)成分和血糖生成指數(shù)值。如在選擇淀粉類食物時，應(yīng)著重于那些含脂肪較低、血糖生成指數(shù)值較低、未經(jīng)精制的天然食物。如豆制品和含膳食纖維豐富的食物，通過簡單處理、合理搭配飲食，延緩食物的消化，使血糖升高緩慢，以達(dá)到降低血糖及其波動幅度的目的[20]。

總之，低血糖生成指數(shù)食物在體內(nèi)消化緩慢，血糖升高的速度和幅度也較少，從而降低了一日三餐的胰島素分泌量。由于這種教育方式更直觀更方便，且容易接受，所以可較好地控制病人血糖。當(dāng)然，在利用食物血糖生成指數(shù)來指導(dǎo)糖尿病人的飲食治療時還要注意到它的局限性，如有些低血糖生成指數(shù)值食物中的脂肪、蛋白質(zhì)含量很高，但是對糖尿病人來說，高脂肪、高蛋白食物很容易引起糖尿病并發(fā)癥，所以，糖尿病人應(yīng)該少食用或者不食用這類食品。

3 前景與展望

飲食治療是糖尿病治療的基礎(chǔ)，而食品的血糖生成指數(shù)可以更有效地指導(dǎo)這類人群合理安排膳食，以達(dá)到促進(jìn)和改善人們健康的目的。目前來看，飲食治療一直是國外研究的重點(diǎn)，但是由于國內(nèi)外飲食文化的差異，其實(shí)驗(yàn)成果對國內(nèi)糖尿病人的參考價值不大；國內(nèi)在飲食治療方面研究的不多，況且市場上陸續(xù)出現(xiàn)的一些糖尿病人食品大多以商業(yè)性為目的，缺乏科學(xué)的定量和深入的研究，可信度不大。針對這一實(shí)際情況，研究糖尿病人食品具有很大的潛在價值。

根據(jù)中國人的飲食習(xí)慣，對常見的谷物原料進(jìn)行研究，篩選出適合糖尿病人食用的谷物食品具有很大的意義，它使得飲食與治療達(dá)到最佳的組合，況且具有方便，無毒，實(shí)用，以及容易普及的優(yōu)點(diǎn)，因此很大的研究和推廣價值。

[1] van der Merwe B,Erasmus C,Taylor J R N.Africann maize porridge：a food with slow in vitro starch digestibility[J].Food Chemistry,2001,72(3):347-353

[2] Jemal A,Ward E,Hao Y,et al.Trends in the leading causes of death in the United States[J].Journal of the American Medical Association,2005,294(10):1255-1259

[3] Eliza M Y,Winnie M W,Lily L L.Postprandial glucose response to Chinese foods in patients with type 2 diabetes[J].Journal of the American Dietetic Association,2004,104(12):1854-1858

[4] Truswell A S.Glycaemic index of foods[J].European Journal of Clinical Nutrition,1992,46(2):91-101

[5] Granfeldt Y,Bjorck I,Drews A,et al.An in vitro procedure based on chewing to predict metabolic response to starch in cereal and legume products[J].European Journal of Clinical Nutrition,1992,46(9):649-660

[6] Riley K,Bahado-Singh S,Wheatley O,et al.Relationship between the physicochemical properties of starches and the glycemic indices of some Jamaican yams[J].Molecular Nutrition and Food research,2008,52(11):1372-1376

[7] King R A,Noakes M,Bird A R,et al.An extruded Breakfast cereal made from a high amylose barley cultivar has a low glycemic index and lower plasma insulin response than one made from a standard barley[J].Journal of Cereal Science,2007,48(2):526-530

[8] 尚曉婭,高群玉,王捷,等.抗性淀粉體外消化模擬的研究[J].食品工業(yè)科技,2007(5):218-220

[9] 繆銘,張濤,秦嘯天,等.谷物淀粉的慢消化特性與餐后血糖應(yīng)答[J].營養(yǎng)學(xué)報(bào),2009,31(3):218-221

[10]Shih C K,Chen S H,Hou W C,et al.A high-resistance-starch rice diet reduces glycosylated hemoglobin levels and improves the antioxidantstatusin diabetic rats[J].Food Research International,2007,40(7):842-847

[11]Wolever T M S,Jenkins D J A,Kalmusky J,et al.Glycemic response to pasta：effect of food form,cooking and protein enrichment[J].Diabetes Care,1986,9(4):401-404

[12]Wolever T M S,Relle L K,Jenkins A L,et al.Glycaemic index of 102 complex carbohydrate foods on patients with diabetes[J].Nutrition Research,1994,14(5):651-669

[13]Henry C J,Lightowler H J,Strik C M,et al.Glycaemic index and glycaemic load values of commercially available products in the UK[J].Britain Journal of Nutrition,2005,94(6):922-930

[14]繆銘,江波,張濤.低血糖生成指數(shù)淀粉類衍生物的研究進(jìn)展[J].食品科學(xué),2008,29(4):452-456

[15]Trinidad P,Aida C,Divinagracia H,et al.Dietary fiber from coconut flour：A functional food[J].Innovative Food Science and Emerging Technologies,2006,7(4):309-317

[16]Li J,Kaneko T,Qin L Q,et al.Long-Term Effects of High Dietary Fiber Intake on Glucose Tolerance and Lipid Metabolism in GK Rats：Comparison Among Barley,Rice,and Cornstarch[J].Metabolism,2003,52(9):1206-1210

[17]Tolstoguzov V.Thermodynamic considerations of starch functionality in foods[J].Carbohydrate Polymers,2003,51(1):99-111

[18]汪海波,劉大川,汪海嬰,等.燕麥β-葡聚糖對糖尿病大鼠的血糖及糖代謝功能的影響研究[J].食品科學(xué),2005,26(8):387-391

[19]尤行宏,吳勇,李美平,等.低分子殼聚糖對實(shí)驗(yàn)性糖尿病大鼠血糖的調(diào)節(jié)作用[J].湖北中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,7(1):387-391

[20]Carmona A,Borgudd L,Borges G.Effect of black bean tannins on in vitro carbohydrate digestion[J].Nutritional Biochemistry,1996,7(8):445-450

[21]李秀鈞,董硯虎,程麗霞,等.糖尿病研究進(jìn)展[J].中華內(nèi)分泌代謝雜志,1998,14(2):72-77

[22]Partida-Hernández G,Arreola F,Fenton B,et al.Effect of zinc replacement on lipids and lipoproteins in type 2-diabetic patients[J].Biomedicine and Pharmacotherapy,2006,60(4):161-168

[23]劉芳,范志紅,劉波,等.紅小豆-粳米混合食物的碳水化合物體外消化速度研究[J].中國食品學(xué)報(bào),2007,7(2):42-46

[24]Janette C.Importance of glycemic index in diabetes[J].American Journal of Clinical Nutrition,1994,59(3):747－752

[25]陶靜,徐蓉,張靜.低血糖生成指數(shù)膳食在2型糖尿病飲食治療中的應(yīng)用[J].護(hù)理研究,2009,3(8):2102－2104

[26]簡榮漢,蘇葵花.不同血糖生成指數(shù)食物膳食治療糖尿病的療效觀察[J].海南醫(yī)學(xué),2007,18(5):97－140

[27]劉彩虹,李曉明,趙秋玲.食物血糖生成指數(shù)與相關(guān)慢性病的關(guān)系研究進(jìn)展[J].中國慢性病預(yù)防與控制,2007,15(4):408－410