徐 瑤,劉曉風(fēng) ,楊月欣 ,朱 婧
(1.蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州 730050;2.中國(guó)疾病預(yù)防控制中心營(yíng)養(yǎng)與健康所,北京 100050;3.北京市科學(xué)技術(shù)研究院生物技術(shù)與健康研究所,北京 100089)
碳水化合物(Carbohydrates)作為人類七大營(yíng)養(yǎng)素之一,是膳食能量最主要的來(lái)源。過(guò)量碳水化合物的攝入與肥胖、糖尿病以及心血管疾病等代謝性疾病相關(guān)[1]。大量研究顯示:低碳水化合物飲食(low carbohydrate diet,LCD)模式常用來(lái)應(yīng)對(duì)肥胖、糖尿病等代謝性疾病。LCD 作用機(jī)制是通過(guò)限制碳水化合物的攝入,使得機(jī)體缺乏碳水化合物供能,因此選擇消耗脂肪等其他物質(zhì)維持機(jī)體正常運(yùn)作。短期內(nèi)可達(dá)到降低體重的效果[2],短期內(nèi)其在2 型糖尿病人飲食護(hù)理中起到的作用是積極有效的[3],對(duì)人類健康有一定的積極作用[4]。然而,過(guò)度的LCD 會(huì)使人出現(xiàn)注意力分散、記憶力衰退、酮癥等不良反應(yīng),長(zhǎng)期限制碳水化合物的攝入會(huì)使人體產(chǎn)生缺乏微量元素等負(fù)面反應(yīng),對(duì)健康造成一定危害。因此需要引入碳水化合物的質(zhì)量來(lái)全方位衡量碳水化合物的健康效應(yīng)[1]。
食物中的大多數(shù)碳水化合物被人體攝入后,可在人體消化酶分解后在胃和小腸被吸收,最終以葡萄糖的形式進(jìn)入血液,為人體供能,引起人體餐后血糖升高。不同食物升高血糖的能力不同,因此傳統(tǒng)上用血糖生成指數(shù)來(lái)代表碳水化合物質(zhì)量。隨著相關(guān)研究的深入,對(duì)碳水化合物質(zhì)量的理解有了更多的理論基礎(chǔ)。大量證據(jù)表明,高質(zhì)量碳水化合物食物來(lái)源為:高纖維,全谷物食物,低游離糖和低精制淀粉食物[5]。綜合研究表明[5-6],碳水化合物的質(zhì)量包括以下四個(gè)維度:膳食纖維含量/攝入量、全谷物含量/攝入量、游離糖含量/攝入量、血糖指數(shù)和血糖負(fù)荷。本文從這四個(gè)維度來(lái)描述碳水化合物質(zhì)量指標(biāo),并從食物來(lái)源、消化吸收、加工方式、淀粉的組成和結(jié)構(gòu)等四個(gè)方面總結(jié)了影響GI 的因素。
膳食纖維是指植物中天然存在的、從植物中提取或直接合成的聚合度≥3、可食用的、不能被人體小腸消化吸收的、對(duì)人體有健康意義的碳水化合物的聚合物[7]。高纖飲食對(duì)健康的有益效應(yīng)在大量研究中得到證實(shí),表現(xiàn)在通過(guò)調(diào)控總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、餐后血糖和胰島素反應(yīng)、空腹血糖、糖化血紅蛋白等,來(lái)達(dá)到控制體重[8]、維持人體身體健康的效應(yīng)。膳食纖維的存在可以增加糞便的體積,促進(jìn)腸胃蠕動(dòng),在體內(nèi)發(fā)酵可促進(jìn)腸道益生菌健康,對(duì)腸道菌群產(chǎn)生有益影響,維持胃腸道的健康[9]。國(guó)際碳水化合物質(zhì)量聯(lián)盟(international carbohydrate quality consortium,ICQC)發(fā)布的膳食纖維共識(shí)中[7],建議食品標(biāo)簽應(yīng)包括膳食纖維的量,并區(qū)分內(nèi)源性膳食纖維和添加的外源性膳食纖維。共識(shí)中表明膳食纖維標(biāo)簽的建立有助于使居民膳食纖維攝入達(dá)到14 g/1000 kcal/d 的推薦量。
全谷物是包括完整的、磨碎的、破碎的、去除外殼和不可食用部分后的谷物的總稱?;窘M成包括胚乳、胚芽和麩皮,各組成部分的相對(duì)比例必須與完整谷粒相同的相對(duì)比例存在。全谷物食品應(yīng)包含至少50%的全谷物成分(以干重計(jì))[10]。全谷物是表征碳水化合物質(zhì)量的一個(gè)重要組成部分,有利于控制體重,與2 型糖尿病和心腦血管疾病以及直腸癌的發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)[11-12],一項(xiàng)Meta 研究表明每天攝入140~160 g 全谷物可改善超重和肥胖成人的空腹血糖水平[13]。全谷物概念的進(jìn)一步明確,將促進(jìn)全谷物的進(jìn)一步研究快速發(fā)展。
游離糖是指廠商、廚師或消費(fèi)者添加到食品中的單糖和雙糖,蜂蜜、糖漿和果汁中天然存在的糖[14]。游離糖攝入的不利影響,首先表現(xiàn)在對(duì)牙齒的損傷,研究表明高游離糖攝入量與牙周病之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系[15],造成牙齒炎癥[16],繼而影響人體的健康,與肥胖和2 型糖尿病有關(guān)。針對(duì)此類問(wèn)題,世界衛(wèi)生組織發(fā)布了糖攝入量膳食指南:建議限制游離糖的攝入量不超過(guò)總能量攝入的10%,理想情況下不超過(guò)總能量攝入的5%[17]。含糖飲料、果汁以及甜食作為游離糖的主要來(lái)源,為人體提供的飽腹感較差,一般在正餐之外食用,從而導(dǎo)致游離糖攝入量難以控制等問(wèn)題。
GI 是探究食物進(jìn)食和血糖變化的重要指標(biāo)[18]。在1981 年,由加拿大多倫多大學(xué)的營(yíng)養(yǎng)學(xué)教授大衛(wèi)·靳克斯(David Jenkins)博士首次提出,GI 值表示含有50 g 有價(jià)值的碳水化合物的食物與50 g 碳水化合物標(biāo)準(zhǔn)參考物(葡萄糖或白面包)相比,在一定時(shí)間內(nèi)(一般為餐后2 h)引起體內(nèi)血糖應(yīng)答水平的比值[19],是描述食物中碳水化合物質(zhì)量的重要生理學(xué)參數(shù)。GI 作為傳統(tǒng)的考察碳水化合物的質(zhì)量的生理性指標(biāo),對(duì)于富含碳水化合物的食物,具備低GI 特性,可被認(rèn)為是高質(zhì)量碳水化合物食物。將GI 與碳水化合物本身性質(zhì)和消化吸收建立聯(lián)系,有利于表征高質(zhì)量碳水化合物食物。
根據(jù)食物GI 值的水平不同,可以將食物劃分為低GI 食物(GI≤55)、中等GI 食物(55<GI≤70)和高GI 食物(GI>70)[2]。圖1 為部分谷物及制品的GI 值水平。影響食物GI 值的因素有很多,食物本身的營(yíng)養(yǎng)成分、食物加工的方式以及GI 值的測(cè)定方法等都會(huì)對(duì)GI 產(chǎn)生影響。
圖1 部分谷物及其制品GI 值水平(葡萄糖=100)Fig.1 GI value levels of some grains and products(glucose=100)
食物在體內(nèi)的消化吸收的程度和速率是影響食物GI 值最主要的因素,緩慢消化或者不消化吸收的碳水化合物將降低食物的GI。按照碳水化合物能否進(jìn)行水解,以及水解后的生成物對(duì)其進(jìn)行分類,可基本分為單糖類、雙糖類和多糖類。單糖類為不能進(jìn)行水解的糖類的基本單位,雙糖類是兩個(gè)單糖分子結(jié)合成的雙糖,多糖是大分子聚合物糖類的統(tǒng)稱,經(jīng)消化酶逐步分解為雙糖、單糖后,被人體利用。其中的單糖—葡萄糖是所有人體細(xì)胞的主要能量來(lái)源,并且?guī)缀跏谴竽X唯一的能量來(lái)源[21]。
淀粉是食物中主要的多糖。從消化特性角度,可以將淀粉分為快速消化淀粉(rapidly digestible starch,RDS)、慢性消化淀粉(slowly digestible starch,SDS)和抗性淀粉(resistant starch,RS)[22]。其中RS在人體小腸中不能被消化吸收[23],可完整進(jìn)入結(jié)腸被微生物分解,并產(chǎn)生短鏈脂肪酸[24]。動(dòng)物研究表明RS 對(duì)空腹血糖水平存在有益影響,RS 可通過(guò)增加胰島素分泌和提高胰島素敏感性。調(diào)節(jié)胰島素敏感性的可能機(jī)制是改變脂肪酸通量RS 在結(jié)腸可形成短鏈脂肪酸,包括乙酸,丙酸和丁酸鹽。這些酸可能對(duì)與胰島素代謝有關(guān)的激素的產(chǎn)生有刺激作用如胰高血糖素樣肽-1 和肽YY,并且可以通過(guò)誘導(dǎo)胰島素分泌,來(lái)降低食物的GI 值[24]。RS 在總碳水化合物中比例的增加可以改變食物的GI,如通過(guò)基因調(diào)控使食物RS 含量增加,或通過(guò)加工方式使非抗性淀粉轉(zhuǎn)化為RS 從而增加RS 含量,或在復(fù)配食物時(shí)以RS 取代原本配方中的可消化碳水化合物。高直鏈淀粉含量與抗性淀粉含量呈正相關(guān)關(guān)系。高直鏈玉米淀粉中含抗性淀粉高達(dá)60%。淀粉消化結(jié)構(gòu)分子調(diào)節(jié)機(jī)制,是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)高含量抗性淀粉的依據(jù)。直鏈淀粉對(duì)淀粉功能特性影響顯著,使在生產(chǎn)中利用基因組學(xué)的方法,生產(chǎn)高水平直鏈淀粉和增加抗性淀粉數(shù)量。結(jié)合上述提高直鏈淀粉的產(chǎn)量的方法,食物中抗性淀粉的含量也會(huì)有所增加[25]。
膳食纖維是食物中另一種重要的多糖,不被消化吸收,按照是否溶于水,把膳食纖維分為可溶性膳食纖維以及不可溶性膳食纖維兩大類[26],可溶性膳食纖維來(lái)源于果膠、魔芋等食物,能量較低、吸水性很強(qiáng),可溶性膳食纖維在胃腸道內(nèi)和淀粉等碳水化合物交織在一起,可以延緩碳水化合物的吸收,能夠起到降低餐后血糖的作用。不可溶性膳食纖維主要來(lái)源于全谷類食物,如麩質(zhì)、麥片、糙米、燕麥等全谷類食物,另外常見(jiàn)的蔬菜和水果中也含有部分不可溶性膳食纖維。不可溶性膳食纖維通過(guò)促進(jìn)胃腸蠕動(dòng),加快食物通過(guò)胃腸道減少吸收,進(jìn)而同樣起到降低餐后血糖的作用,使食物GI 值降低。
除了碳水化合物,食物中的蛋白質(zhì)、脂肪也對(duì)食物的GI 造成影響。蛋白質(zhì)對(duì)GI 的影響體現(xiàn)在蛋白質(zhì)對(duì)食物中的淀粉的包埋作用,使得淀粉酶與淀粉的反應(yīng)減慢甚至不發(fā)生反應(yīng)[27],因而降低食物GI。此外,當(dāng)食物中的蛋白質(zhì)含量高時(shí),還可以刺激機(jī)體分泌胰島素,從而快速清除血液內(nèi)葡萄糖,達(dá)到降低血糖的效果,使食物GI 偏低[28]。脂肪對(duì)GI的影響體現(xiàn)在脂肪可與直鏈淀粉結(jié)合形成復(fù)合物,減少小腸對(duì)淀粉的消化吸收[27]?;蚴峭ㄟ^(guò)降低淀粉凝膠化,推遲食物在胃的排空,阻礙淀粉酶與淀粉的結(jié)合,并且對(duì)淀粉酶具有一定抑制作用[28],從而降低食物GI。
以表1 稻谷類食物的GI 為例,分析說(shuō)明加工對(duì)于食物GI 的影響。
表1 稻谷類食物血糖生成指數(shù)(GI)[29]Table 1 Rice based food glycemic index (GI)[29]
相比于精白米,糙米的皮層富含大量的高纖維,質(zhì)地緊實(shí),通過(guò)日常的蒸煮,水分不能充分滲入糙米內(nèi)部,胚乳內(nèi)部的淀粉不易糊化[30],消化吸收較慢,因此有低的GI。加工精度是影響大米皮層以及胚芽保留率的最直接因素,按照目前大米國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)加工,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失隨著加工精度等級(jí)的提高而增大[31]。此外,大米的粒度也會(huì)影響大米的消化速率,進(jìn)而影響GI。早有研究表明,小粒徑水稻淀粉會(huì)促進(jìn)淀粉消化率增加[32]。因此選擇合適的稻米加工精度和粒度,有益于降低稻谷的GI 和保留更豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。此外,加水量、加工時(shí)間長(zhǎng)短等通過(guò)影響大米的硬度、膨脹狀態(tài)以及淀粉糊化程度,進(jìn)而對(duì)GI 產(chǎn)生影響。有研究表明[33]:在較高的溫度下烹飪大米可能會(huì)增加淀粉分子因糊化而浸出,從而增加GI。Onvara 等[34]通過(guò)優(yōu)化試驗(yàn)探究烹飪溫度和水對(duì)大米GI 的影響,研究表明較低的溫度和較短的時(shí)間以及較高的水比可以降低大米的GI,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)空隙較少,外圍更緊湊,從而限制了酶促消化。
加工對(duì)薯類RS 含量影響巨大,生鮮馬鈴薯中RS 含量高達(dá)75%,加工后RS 的含量下降到5%~10%,同時(shí)RDS 的含量會(huì)增加到53%~86%[35],馬鈴薯淀粉結(jié)構(gòu)為B 型,B 型淀粉在水煮的條件下晶型容易被破壞消失,即加熱條件下,馬鈴薯淀粉顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞,而導(dǎo)致其更易被酶水解,消化速率加快,且水煮加熱的條件更易使馬鈴薯淀粉糊化,促進(jìn)了其消化,水煮加工使得馬鈴薯GI 升高[36]。蒸煮對(duì)薯類的影響在甘薯中同樣表現(xiàn)明顯,研究表明[37],蒸煮后,甘薯淀粉含量從18.15%下降到7%,可溶性糖含量從11.78%上升到39.33%。生甘薯內(nèi)含抗性淀粉50%~60%,而熟薯降至7%。導(dǎo)致了甘薯的GI 升高。
由此可以看出控制加工條件對(duì)于食物GI 的重要性,選擇合適的加工精度、烹飪方式可以降低食物的GI 值,保留食物中豐富的營(yíng)養(yǎng)成分。
淀粉按其鏈的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),可以分為直鏈粉和支鏈淀粉。如表2 所示,不同的鏈的構(gòu)型決定了淀粉的消化特性。直鏈淀粉以卷曲螺旋形方式存在,支鏈淀粉是樹(shù)枝型分支結(jié)構(gòu),淀粉酶在分解淀粉產(chǎn)生葡萄糖時(shí),結(jié)合作用的位點(diǎn)是淀粉鏈的末端。因直鏈淀粉和支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)組成不同,支鏈淀粉相比于直鏈淀粉具有更多的淀粉酶結(jié)合位點(diǎn),所以支鏈淀粉相比于直鏈淀粉有更高的消化速率。因此直鏈淀粉含量高的食物,GI 值相對(duì)低。
表2 直鏈淀粉與支鏈淀粉Table 2 Amylose and branched starch
在農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中,通過(guò)品種改良培育含高直鏈淀粉作物,是使食物獲得低GI 的一個(gè)可行的途徑。研究表明,目前高直鏈淀粉主要來(lái)源于玉米、大麥、水稻等作物[38]。表3 中總結(jié)了從淀粉合成途徑中酶基因改良角度,提高禾谷類作物直鏈淀粉含量的途徑。
表3 提高禾谷類作物直鏈淀粉含量的途徑Table 3 Ways to increase amylose content of cereal crops
直鏈淀粉和支鏈淀粉以復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)方式堆疊成小體結(jié)構(gòu);然后大量的小體結(jié)構(gòu)以臍點(diǎn)為中心,呈中心環(huán)狀向外聚集;聚集的小體結(jié)構(gòu)形成洋蔥狀生長(zhǎng)環(huán)結(jié)構(gòu),最終構(gòu)成淀粉顆粒。從小體內(nèi)片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)角度:支鏈淀粉雙螺旋結(jié)構(gòu)主要有兩種排列方式:?jiǎn)涡苯Y(jié)晶(A-型結(jié)晶)和六方結(jié)晶(B-型結(jié)晶),根據(jù)淀粉中所含支鏈淀粉晶型可以將淀粉分為A 型、B 型、C 型[43]。此種分類方式與X-射線衍射研究中,對(duì)天然淀粉的分類具有一致性(如表4 所示)。雖然通過(guò)單斜結(jié)晶比六方結(jié)晶穩(wěn)定,以致A 型淀粉熱穩(wěn)定型最強(qiáng)。淀粉顆粒的大小和結(jié)晶性質(zhì)又影響著其對(duì)胰酶的敏感性,X-射線衍射下,B 型和C 型淀粉表現(xiàn)出對(duì)胰酶的一定抗性[44]。因此3 種類型的淀粉中,A 型最容易消化,B 型和C 型不易消化。
表4 淀粉的三種類型Table 4 Three types of starch
由圖1 可知,谷物及其制品的GI 值變化范圍是19~88。谷物的成分和加工方式是造成谷類食物GI 值巨大差異的重要因素。谷類的成分包括淀粉、蛋白質(zhì)、脂類以及膳食纖維。谷物中含有大量的碳水化合物(70%~80%),淀粉作為高分子碳水化合物,是谷物最重要的組成部分,對(duì)谷物食品的GI 值起決定性作用[45]。綜合淀粉類型對(duì)GI 的影響,直鏈淀粉和支鏈淀粉含量和比例對(duì)谷類食物GI 影響較大,結(jié)合表3 中提高谷類食物中直鏈淀粉含量的方法,可降低谷類食物GI 值,即可提高其碳水化合物質(zhì)量。
由圖1 中還可以看出,全谷物食物具有中低GI 的特性。谷物的麩類部分含有大量膳食纖維GI 值處于低水平狀態(tài)。精米精面等精細(xì)加工的谷類食物GI 水平普遍偏高。由此可知降低谷類食物加工精度,可降低其GI 值。
薯類作物作為世界范圍內(nèi)廣泛種植的作物,其中碳水化合物的含量同樣可觀,主要以淀粉形式存在。薯類作物種植地區(qū)主要分布在亞洲、非洲、歐洲以及美洲等地[46]。世界范圍內(nèi)薯類作物的發(fā)展走向之一,就是淀粉型薯類開(kāi)發(fā)和利用。薯類作物中的淀粉含量為8%~29%,全球公認(rèn)三大薯類作物:馬鈴薯、木薯、甘薯提供了絕大部分薯類淀粉的生產(chǎn)量。
大部分薯類食物為中高GI 食物[20]。表2 提供的直鏈淀粉與支鏈淀粉的關(guān)系同樣適用于淀粉型薯類作物。提高其中直鏈淀粉的含量同樣也能降低薯類作物的GI 值,如抑制葡聚糖水二激酶(glucanwater dikinase,GWDs)活性:GWDs 是葉綠體中催化淀粉降解的一種酶。催化腺苷三磷酸(adenosinetriphosphate,ATP)的β磷酸轉(zhuǎn)移到支鏈淀粉的葡萄糖殘基上形成磷酸葡聚糖。作用于馬鈴薯塊莖,可以達(dá)到使其中直鏈淀粉含量由野生型的37%,上升到育種后的39%[47]。由表3 可知,薯類淀粉屬于B 型淀粉,是不易消化的淀粉。與加工方式對(duì)GI 的影響相結(jié)合,熟制導(dǎo)致薯類GI 的升高[36]。
碳水化合物在豆類中同樣以淀粉的形式存在,大部分豆類及其加工食物為低GI 食物[20]。一些豆類及其加工食品的GI 范圍如:蠶豆(40±5),鷹嘴豆(5±1~45±1),普通豆(9±1~75±8),豇豆(6±1~56±0.2),小扁豆(10±3~66±6),綠豆(11±2~44±6),豌豆(9±2~57±2),木豆(7±1~54±1)和混合豆類制品(35±5~66±23)[48]。由表3 可知,豆類中淀粉以C 型淀粉為主,這也是大多數(shù)豆類GI 值相對(duì)谷物GI 值較低的原因[27]。同時(shí)GI 范圍的變化也表示了加工對(duì)豆類食物GI 的影響。研磨處理會(huì)導(dǎo)致豆類顆粒大小的改變,增大表面積,使淀粉暴露與淀粉酶接觸,加速消化,GI 值升高[48]。豆類中含有豐富的蛋白質(zhì),其中大豆蛋白含量在38%以上,是自然界中含量最豐富的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的包埋作用以及對(duì)機(jī)體分泌胰島素的刺激作用,使得豆類及其加工制品GI 值處于低水平。
如表5 所示,水果中的碳水化合物主要以葡萄糖、果糖、蔗糖三種形式存在,在一些水果,還以山梨醇的形式存在。水果中果糖的吸收代謝不需要胰島素的參與;蔗糖的水解產(chǎn)生的是一分子葡萄糖和一分子果糖;山梨醇是人能緩慢消化的碳水化合物,作為葡萄糖對(duì)應(yīng)的羥基醇,其消化吸收不經(jīng)過(guò)葡萄糖代謝途徑,代謝不會(huì)引起人體血糖升高,使得水果的GI值處于中等甚至低水平。
表5 常見(jiàn)水果中糖類化合物Table 5 Carbohydrates in common fruits
結(jié)合《中國(guó)食物成分表》[20]中給出的部分水果的GI 值:西瓜GI 為72,屬于高GI 食物,菠蘿GI 為66、芒果GI 為55 屬于中GI 食物,蘋(píng)果GI 為36、梨GI 為36、桃GI 為28 等屬于低GI 水果,可以發(fā)現(xiàn),水果中的糖類化合物的類型,是決定GI 值的關(guān)鍵。水果的甜度由糖類化合物和有機(jī)酸的類型、比例、含量水平等因素決定。從糖的角度來(lái)說(shuō),不同糖組分對(duì)甜度的貢獻(xiàn)不同,果糖、蔗糖和葡萄糖的甜度分別為1.75、1 和0.75??梢圆糠纸忉屛鞴蠟楹问撬蠫I 值高的水果。
溫度帶對(duì)水果的影響主要體現(xiàn)在糖類化合物的含量上,熱帶水果含糖量整體略高于溫帶水果,表明氣候因素對(duì)糖分的積累有影響,熱帶和亞熱帶地區(qū)日照時(shí)間長(zhǎng)、晝夜溫差大,使得水果中糖分積累多。
蔬菜中的碳水化合物含量偏低,以淀粉、糖、纖維素和果膠等形式存在,是人體膳食纖維(纖維素、半纖維素、果膠)的重要來(lái)源,因此綠色莖葉類蔬菜一般具有低GI 值。
不同類別的蔬菜所含膳食纖維有所不同[57]:瓜茄類的蔬菜,比如黃瓜、絲瓜、苦瓜、茄子、西紅柿,在這些瓜茄類的蔬菜當(dāng)中含有豐富的膳食纖維,尤其是可溶性膳食纖維數(shù)量更為豐富。葉菜,比如韭菜、芹菜、油麥菜、白菜;根莖類蔬菜,竹筍、藕、蘿卜、萵筍等在這些葉菜當(dāng)中含有更多的不溶性的膳食纖維。
我國(guó)傳統(tǒng)飲食習(xí)慣中以谷類作物為主食,有些地方以薯類作物為主食,是碳水化合物的主要來(lái)源。工業(yè)化的發(fā)展使得食物加工向精細(xì)化發(fā)展,精細(xì)化加工導(dǎo)致食物中膳食纖維和微量元素含量較低,消化速度快,血糖大幅波動(dòng)。飽腹感持續(xù)時(shí)間短使得機(jī)體產(chǎn)生饑餓信號(hào),導(dǎo)致食物攝入量增多,增加了肥胖的風(fēng)險(xiǎn)。精加工食物的攝入與胰島素抵抗和高血糖水平相關(guān),會(huì)增加患2 型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn),且精致碳水的攝入通過(guò)增加甘油三酯的水平,增大心臟病和2 型糖尿病的患病的風(fēng)險(xiǎn)。大量研究表明碳水化合物的質(zhì)量的改善對(duì)超重和肥胖、2 型糖尿病、心血管疾病等慢性病有預(yù)防和調(diào)控作用。
碳水化合物的質(zhì)量指標(biāo)尚未有公認(rèn)的定義,但可以肯定的是膳食纖維、全谷物、游離糖、固體碳水化合物、血糖生成指數(shù)等指標(biāo)均是考量食物的碳水化合物質(zhì)量指數(shù)的組成因素,碳水化合物質(zhì)量的研究是一個(gè)綜合各方面的大集合,目前對(duì)碳水化合物質(zhì)量指標(biāo)只是間接性的一個(gè)描述,明確碳水化合物質(zhì)量指標(biāo)定義任重而道遠(yuǎn)。
GI 作為一個(gè)直接反映血糖應(yīng)答的衡量指標(biāo),可以間接的表示食物碳水化合物的質(zhì)量,但GI 的限制也是顯而易見(jiàn)的,測(cè)試個(gè)體間的差異、人體試驗(yàn)高測(cè)試成本以及不穩(wěn)定性都會(huì)增加GI 測(cè)定和應(yīng)用的難度。影響食物GI 的因素是多方面的,過(guò)去的研究中,以探究食物的成分、加工、消化吸收等方面對(duì)GI 的影響居多,但對(duì)于淀粉微觀結(jié)構(gòu)的分析還較少。這方面的研究將有助于進(jìn)一步深化了解GI 的影響因素,為GI 的應(yīng)用和食物碳水化合物質(zhì)量的評(píng)價(jià)補(bǔ)充一個(gè)新的角度。