达能营养中心第六届学术研讨会论文集
王竹 杨月欣 张印法
中国疾病预防控制中心营养与食品安全所, 北京 100050
近年来，随着经济的发展，慢性病的发病率逐年上升。世界各国糖尿病都已成为一个严重的社会公共卫生问题，成为继心血管病、癌症之后的第三个致死性疾病。据调查，世界糖尿病患病人数已达1.2亿之多，发达国家患病率达5%，我国糖尿病患者达3000万人以上，其中70.3%的患者是新近诊断的，患病率是十年前的3倍左右。另有更大数量的人群虽没有被诊断为糖尿病却已出现葡萄糖耐量降低的亚临床指征。由于糖尿病昂贵的治疗费用还给各国经济带来巨大负担。
除了药物治疗，膳食调控是治疗糖尿病的主要手段之一，也是最经济、最有效的卫生保健策略之一。碳水化合物由于和血糖吸收密切相关，它的“质”与“量”问题是糖尿病膳食指导的关键。在过去很长一段时期内，人们认为所有可利用的碳水化合物对血糖的影响一致，所以采用食物交换份法，按照食物中碳水化合物的量进行食物间互换，以严格控制碳水化物的摄入量，这种观点及教育在糖尿病防治方面主导了近百年历史。然而，食物交换份法的缺点是忽略了食物间除碳水化合物以外的其他营养素的平衡。而且一些临床研究者发现，和传统认识不一致，不同的碳水化合物对血糖的影响并不相同。
Jenkins等于1981年引入了血糖生成指数（Glycemic Index, GI）的概念，即食用含有50g可利用碳水化物的食物后，在一定时间内体内血糖应答曲线下面积（AUC）与食用相当量的葡萄糖或面包后血糖应答AUC之比。GI的提出将食物与生理反应联系起来，为碳水化合物的应用和糖尿病膳食教育模式提出了新的挑战。“抗性淀粉”（resistant starch, RS，健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物）的提出证实了碳水化合物因来源、结构、加工方式不同可有不同的GI值。
关于食物GI在糖尿病膳食指导中的意义仍存有争议，且碳水化合物对血糖调节的影响也需要更进一步的探讨。本研究希望在这两方面予以探讨。
1 方法：
利用天然稳定同位素13C示踪技术，分别给予健康成年人试食13C标记的三种不同的碳水化合物，即葡萄糖（Glu）、可消化淀粉（DS）和抗性淀粉（RS）各50g，观察受试者空腹和餐后4h的13C-血糖吸收和血糖、胰岛素应答，以及30h内呼气中13CO2的转化率，以试图阐明不同碳水化合物的消化吸收与血糖应答和葡萄糖转运影响。在另一项研究中，我们在以往研究基础上，利用我国近百种常见食物的GI值数据，探讨GI在糖尿病营养教育的应用。选择93名II型糖尿病患者随机分成2组，分别给予食物GI法教育和和传统的食物交换份教育法，另设对照组不给予任何膳食指导。通过7个月的授课、咨询、随访，比较了两种教育方法对指导患者饮食、调节血糖、改善症状方面的影响。
2 结果：
2.1 对碳水化合物与血糖调节机制的研究
2.1.1 碳水化合物的吸收与利用
利用天然稳定同位素示踪技术可以直观地观察外源性物质的代谢吸收状况，从图1表示和食用Glu与DS相比，RS餐后13C-血糖缓慢吸收，使峰值降低，并随时间变化持续维持在相对较高平台水平，说明RS吸收较慢但是持续。
图1 外源性 13C-血糖吸收
（Glu:葡萄糖，DS：可消化淀粉, RS:抗性淀粉）
吸收后的葡萄糖通过各种代谢途径，最终转化为CO2由呼气排出，图2表示了不同碳水化合物餐后代谢速率（13C转化率），表明RS在餐后10h内均明显低于葡萄糖和DS。但30h 内的累计代谢率可达94.0%，和Glu与DS基本相同（图3），说明RS的代谢缓慢但较完全。
图2 摄入不同碳水化合物后呼气中 13C 转化率 图. 3 呼气中 13C 累计转化率
（Glucose:葡萄糖，DS：可消化淀粉, RS:抗性淀粉）
2.1.2碳水化合物对餐后血糖应答的影响
血糖的变化与13C-血糖变化一致，说明RS可以降低餐后血糖。由于血糖是外源性葡萄糖与内源性葡萄糖释放和葡萄糖向组织内转运的综合结果，而13C-血糖主要反映外源性糖吸收，由于进食后内源性葡萄糖释放受到抑制，因此13C-血糖和血糖曲线之间的差别反映了葡萄糖转运的变化，本研究证明RS可以减少餐后血糖向组织内的转运，提示对减少餐后糖贮存有益。按照FAO方法计算GI值可见餐后120min，RS的GI值和13C-GI明显低于葡萄糖和DS。13C-GI随时间延长而增加，RS表现尤为明显，餐后240min时，已与葡萄糖、DS没有统计学差异（P<0.05，表1）。
图4 摄入不同碳水化合物后血糖应答曲线 图 5 葡萄糖转运
（Glucose:葡萄糖，DS：可消化淀粉, RS:抗性淀粉）
表 1 不同碳水化合物的血糖生成指数和 13C-血糖指数
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n |
Glucose |
DS |
RS |
|
GI |
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|
|
|
120 min |
7 |
100 |
113.38±62.74 |
23.58±26.45 a,b |
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13C-GI |
|
|
|
|
|
120 min |
7 |
100 |
82.75±16.23a |
55.56±21.09a,b |
|
180 min |
7 |
100 |
98.19±19.10 |
66.86±22.91a,b |
|
240 min |
7 |
100 |
104.34±17.31 |
81.61±24.35 |
a:和葡萄糖相比，P<0.05; b:和DS相比， P<0.05。
2.1.3碳水化合物对胰岛素应答的影响
胰岛素与血糖调节密切相关，RS可以减少餐后胰岛素分泌的总量，对于维持胰岛素的效力有益。
图6 不同碳水化合物对胰岛素应答的影响
（Glucose:葡萄糖，DS：可消化淀粉, RS:抗性淀粉）
2.2 食物血糖生成指数在糖尿病膳食教育中的应用
2.2.1对教育对象知信行的评价
首先需要肯定的是膳食教育对糖尿病患者具有重要的意义，但是比较两种教育方法，可以发现，用食物GI法教育的对象对相关知识的知晓率（92%）明显高于交换份组（79%）， 对食物的选择更丰富，水果和豆类食品的摄入量增加，畜禽肉、蛋类及植物油的摄入量减少，膳食结构更趋平衡。，且注意选择低GI食物和食物烹调加工的方式（图表略）。
2.2.2 对教育对象临床症状和生化指标的改善情况
经膳食营养教育后，两组患者的临床症状均不同程度的改善；头晕乏力等症状减轻。对血生化指标的检测发现，GI组教育后血糖、血脂得到较好控制。
表2 膳食教育前后实验对象血生化指标的改善情况
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指标 |
GI组 |
交换份组 |
|
空腹血糖 |
-16% |
-11% |
|
餐后2h血糖 |
-23% |
-24% |
|
HbA1C |
-8% |
+1% |
|
总胆固醇 |
-7% |
-2% |
|
血脂综合指数 |
-15% |
-6% |
2.2.3 用药情况
表3 表示给予GI教育，患者用药量减少。
表3 教育后三组降糖药物用量情况（%）
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GI组 |
交换份组 |
对照组 |
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单纯饮食控制 |
19.4 |
13.9 |
14.3 |
|
减药 |
30.6 |
22.2 |
0.0 |
|
药量不变 |
36.1 |
44.5 |
4.8 |
|
增药 |
13.9 |
19.4 |
81.0 |
3 结论
本研究证明碳水化合物对血糖的影响与吸收速度有关，通过改造碳水化合物结构和加工方式可以改变血糖生成指数，有利于促进机体健康。健康教育研究证明食物GI法简单、易懂，可操作性强，科学的膳食教育模式可以帮助糖尿病患者形成合理的膳食模式，改善症状。