学术报告厅

The role of glycemic load based food exchange in dietary treatment of diabetes

孙建琴 沈秀华1 宗敏 陈艳秋 李士捷 韩维嘉 魏期丰 冯颖 陈霞飞(华东医院营养科,上海 200040)
  食物交换份是多年来在糖尿病饮食治疗和营养教育中的经典方法,简便易行。但是其缺点在于不能区别交换表中等值食物餐后引起的血糖应答差异,也未考虑到食物加工烹调方法和食物成熟度对机体血糖的影响。长期的高血糖症和高胰岛素血症是糖尿病胰岛衰竭理论的病理基础,也与糖尿病多种远期并发症的发生发展密切相关。因此精心选择含碳水化合物的食物,减少餐后血糖升高,改善糖脂代谢,在糖尿病饮食治疗和并发症预防中显得尤为重要。1981年Jenkins等1首次提出以血糖生成指数GI作为含碳水化合物食物分类的生理学基础,提出了不同种类的碳水化合物有不同“质量”的新理论。近几年来,关于GI概念在非传染性慢性病控制中的作用受到广泛关注2-4。研究表明低GI膳食可降低健康受试者尿C肽的排出,改善糖尿病人的血糖、降低血浆总胆固醇、甘油三酯、LDLC,增高HDLC。大规模人群队列研究表明,低GI膳食可降低糖尿病和心血管疾病的危险性5,6。但是也有文献报道对于GI在临床应用中的具体方式及对糖尿病控制的长期影响尚需进一步的研究与实践。加上GI是反映食物本身特性的指标,不能反映膳食总能量的控制及平衡膳食的搭配。由此可见,在糖尿病营养治疗中,单独使用食物交换份或GI都有技术上难以避免的缺陷。
  本课题的目的是在国内外对GI概念和作用普遍认同,并取得大量分析测试数据和比较完善的食物成分数据库的基础上7,融合GI概念和食物交换份方法的特点,研究以控制血糖负荷为特征,体现食物血糖应答差异和总能量平衡的新型食物交换系统及其在糖尿病等慢性病控制中的应用价值。本文作为课题研究的一个部分,目的在于确定常用食物GL、分析比较其与GI在反映食物血糖效应方面的作用与特点、提出建立基于血糖负荷概念的食物交换份的基本构思与雏形,以期为糖尿病的饮食治疗提供一种科学、简便、实用的方法。

1 材料与方法
1.1 食物GI数据来源
  国内数据主要来源于杨月欣等8《中国食物成分表2002版》,国外数据主要采用Kaye FosterPowell 等“国际血糖生成指数、血糖负荷”表、“FAO WHO”等其他资料9,10。我国居民常用而国际国内均无GI数据的食物,如薏仁、百合、银耳等,由本实验室按国际标准方法测定,GI计算采用Wolever方法。
1.2 GL 100g食物的计算
  按Salmeron提出的公式计算11:GL 100g食物= GI ×可利用碳水化合物%。
1.3 比较GI和GL
  100g食物的相关性及对食物血糖效应排序的影响将计算出谷类、豆类及其制品类、蔬菜类、水果类的每种食物的GL 100g食物,并与对应的GI值比较,分析GI与GL的相关性以及对食物血糖效应分类排序的影响。
1.4 基于血糖负荷概念的食物交换系统
1.4.1 确定食物交换份重
  参照我国常用的糖尿病饮食计划食物交换表12,谷类及其制品、豆类、奶类食物的交换份重以90kcal能量为一个交换单位。为了便于蔬菜水果之间的交换,增加食物品种的交换机会,将其以45kcal(相当于传统交换份重的12)的重量为一个交换单位。
1.4.2 基于血糖负荷概念的食物交换份
  在传统食物交换份中赋以血糖负荷值。 GL计算公式: GL 每份食物=食物GI×交换份重(g)×食物碳水化合物(%)
   整体膳食GL=∑每份食物的GL)
1.5 统计方法
  所有的计算、统计分析和图表均采用微软的Excel 2000软件完成。

2 结果
2.1 食物GI与100g食物血糖负荷的相关性
  粮谷类、豆及豆制品、蔬菜、水果4大类食物的GI与其对应的GL 100g相关性见图1。粮谷类与豆类的GI与GL 100g有较好的一致性,相关系数分别为0.64,0.55 (P<0.0001)。蔬菜、水果的GI与GL 100g相关性较差,相关系数分别为-0.63与0.27,P>0.05。
2.2 GI和GL 100g对食物血糖效应排序的影响
  将各类食物分别按GI及GL 100g排序,发现无论是在不同类别食物之间,还是在同一类食物中,不同的排序方式其结果很不一致。限于篇幅,本文在每类食物中选取几种示例,结果见图2。如梳打饼干、胡萝卜、西瓜的GI相似,分别为72、71、72,但是其GL 100g大相径庭,前者为54.86,后二者分别为3.98 与5.47,前后相差10倍左右。由此可见GI不能很好区别单位重量食物的血糖负荷效应,GL 100g考虑了碳水化合物的质和量,能更真实直观地反映食物的血糖应答效应。
2.3 基于血糖负荷概念的食物交换份系统雏形
  该系统中包括了近200种常用食物的交换份及其粗略的等值能量与血糖负荷。为了使用方便,同类食物按其血糖负荷从低到高排列(表1),有助于在明了每份食物血糖负荷与能量营养素的前提下,有针对性地选择食物。


  肉蛋类食物及大多数蔬菜碳水化合物含量低,油脂无碳水化合物,因此国内外资料均无这类食物的GI,但是并不影响这类食物的选择。按传统的食物交换概念考虑其摄入量,不计算血糖负荷。
2.4 基于GL概念的食物交换份在糖尿病饮食
  管理中的应用探讨
  应用步骤:1)确定全日需要的总能量及分配,计算全日的食物份数;2)根据平衡膳食原理,确定能量食物来源,将总食物份数分配到各大类食品;3)利用新型食物交换份表在明了GL的前提下选择与搭配食物;4)将各个食物交换份的GL累加得到一日混合膳食的GL。
  本文以供给2000kcal能量日为例设计二套膳食方案,以简要说明其使用。提供2000kcal能量需要20个食物交换份(2000kcal90kcal),按平衡膳食的原则分配,根据表2提供的信息,进行食物的选择与搭配(表2)。二套饮食方案均符合平衡膳食的要求,所提供的能量及营养素组成基本相同,但是二者的血糖负荷相差2倍多(图3)。该方法既可以对实际提供食物或总体膳食模式的餐后血糖效应进行定量预测,也可以根据GL及个人的食物喜好随时调整,简便易行。






3 讨论
  GI是一个比碳水化合物的化学分类更有用的营养学概念,是衡量食物引起餐后血糖反应的一项有效生理学参数。但是GI有2个内在特性使它对单位重量膳食的血糖效应反应受到限制13:1)GI的测定建立在同等量(50g)碳水化合物基础上,因此要比较食物的真实血糖效应必须建立在等量的碳水化合物基础上。2)GI只是一个相对值,不能对不同重量的食物血糖反应作定量的反映,也不能反映膳食总能量的控制及平衡膳食的搭配。因此如不能正确理解GI的特性与局限性,单纯以GI的高低选择食物还可能会产生错误。比如胡萝卜与西瓜的GI分别为71与72,单从GI值考虑,属于高GI食物,每100g的血糖负荷分别为5.5与3.9,日常食用量不会引起血糖的大幅度变化。GL表示单位食物中可利用碳水化合物数量与GI值的乘积,将摄入碳水化合物的数量和质量结合起来,可以对实际提供的食物或总体膳食模式的血糖效应进行定量测定,加之人们在选择食物时,也是以绝对摄入量为依据,因此GL更符合对食物属性的表示习惯。
  Monro13最近提出相对血糖效应(relative glycemic potency,RGP)的概念。RGP理解为“100g某食物中所含碳水化合物相当于多少克葡萄糖时的血糖效应”,RGP的计算过程、原理同GL 100g。Salmeron等11有几项前瞻性队列研究用GI、GL评估2型糖尿病的危险性,发现经多变量校正后,使用最高五分位血糖负荷膳食的妇女糖尿病发病率比最低五分位高40%(P=0.003),血糖负荷高的人群发生2型糖尿病的危险度比相对应的人群高2.5倍。Liu等6,7报道用GL比用GI、总碳水化合物等指标更能反映出空腹甘油三酯的变化。GL源于GI,但是其应用价值可能与GI不同。
  糖尿病饮食控制不仅要考虑碳水化合物的质和量,还要控制总能量并保证宏量营养素之间的适宜比例及充足的维生素、矿物质。本文在国内外对GI、GL概念和作用普遍认同,并取得大量的食物GI分析测试数据和比较完善的食物成分数据库的基础上,融合食物GI、GL概念和食物交换份方法的特点,以90kcal(谷类、豆类、奶类)与45kcal(蔬菜水果)的血糖负荷为一个交换单位,首次提出以控制血糖负荷和总能量为特征,体现食物血糖应答差异新型食物交换份,并简要阐明其科学、简便的应用特性。本文认为基于GL的食物交换份具有以下优点:1)系统弥补了传统食物交换份不能区别等值能量食物餐后血糖应答差异的缺陷;2)保留传统交换份以等值能量为交换的基础,同类食物可自主互换;3)有助于医务人员及糖尿病人在明了GL的前提下有针对性地选择食物, 4)在控制总能量的同时,可定量预测并调整膳食总的血糖应答效应。当然该系统的应用方式与价值还有待于临床实践的检验,并在实践中不断完善。

参考文献:

  1. Jenkins DJ,Wolever TM,Taylor RH,et al. Glycemic index of foods:A physiological basis for carbohydrate exchange. Am J Clin Nutr,1981,34∶362-366.
  2. Hollenbeck CB,Coulston AM,Reaven GM,et al. Comparison of plasma glucose and insulin responses to mixed meals of high-,intermediate-,and low-glycemic potential. Diabetes Care,1988,11∶323-329.
  3. F Xavier pi-Sunyer. Glycemic index and disease. Am J Clin Nutr,2002,76(s)∶290s-298s.
  4. Wolever TM,Jenkins DJ,Jenkins AL,et al.The glycemic index:Methodology and clinical implications.Am J Clin Nutr,1991,54∶846-854.
  5. Miller Je B,Hayne S,Petocz P,Colagiuri S. Low-glycemic index diets in the management of diabetes. Diabetes Care,2003,26∶2261-2267.
  6. Liu S,Willett W,Stampfer M, et al. A prospective study of dietary glycemic load,carbohydrate intake, and risk of coronary heart disease in US women. Am J Clin Nutr,2000,71∶1455-1461.
  7. Willett W,Manson J,Liu S. Glycemic index, glycemic load, and risk of type 2 diabetes. Am J Clin Nutr,2002,76(s)∶274s-280s.
  8. 杨月欣,王光亚,潘兴昌主编。《中国食物成分表2002版》. 北京:北京大学医学出版社,2002.
  9. Foster-Powell K,Holt S Ha and Brand-Miller J C. International table of glycemic index and glycemic load values. American Journal of Clin Nutr,2002 761∶5-56.
  10. FAOWHO. Carbohydrates in human nutrition-a summary of the joint FAOWHO expert consultation.Rome∶FAO,1997.
  11. Salmeron J,Manson JE,Stampfer MJ,et al. Dietary fiber glycemin load and risk of non-insulin dependent diabetes mellitus in women. JAMA,1997,277∶472-477.
  12. 顾景范等. 现代临床营养学. 北京: 科学技术出版社,2003∶565-586.
  13. Monro J A. Glycaemic glucose equivalent: combining carbohydrate content,quantity and glycaemic index of foods for precision in glycaemia management. Asia Pacific J Clin Nutr 2002,11(3)∶ 217-225.