文/方健 石勇铨
探讨血糖指数膳食食品管理规范
文/方健1石勇铨2
低血糖指数(GI)膳食有助于控制糖尿病患者的血糖水平,改善糖尿病患者健康状况。ISO26642:2010《食品血糖指数(GI)测定及推荐用于食品分类》(以下简称“ISO 26642”)为食物中的碳水化合物生糖能力提供了分类和评估标准。文章通过对该标准关键要素与其他标准方法差异比对和解析,就如何规范我国GI评估标准,用GI膳食食品来指导糖尿病患者的健康生活方式进行了探讨。
血糖指数 有效碳水化合物质量 糖尿病
国际糖尿病联盟(IDF)于2012年世界糖尿病日发布:全球糖尿病患者人数已超过3.71亿,其中一半患者并未被诊断。我国糖尿病患者人数居于世界首位,20岁~79岁之间的糖尿病人已达9 230万,且呈上升趋势。截至2012年底,世界上每年约有480万患者死于糖尿病并发症,其中一半患者死亡年龄不到60岁。还有一些数据显示:
·2012年全球用于糖尿病治疗的支出达4 710亿美元,比2011年增加了60亿美元;
·四分之一的糖尿病死亡病例发生在东南亚。
世界卫生组织(WHO)有关防治与降低糖尿病和其他非传染性疾病(NCD)的工作已被纳入2015年全球发展战略目标中,以上数据的发布增加了这项工作的紧迫性。
糖尿病是一组由于胰岛素分泌或作用缺陷所导致的疾病,由此产生的高血糖水平对糖尿病患者的身体健康造成危害。目前,疾病控制、营养学研究部门以及内分泌专家都在研究如何通过科学、合理的饮食以及锻炼手段来配合药物治疗,使糖尿病患者的血糖水平得到有效控制,以此来延缓和降低糖尿病慢性并发症的发生率及发展进程。
通过饮食来控制血糖水平,最初,不少医生建议限制摄入含糖食品;市场上针对糖尿病患者销售的食品,目前仍以无糖或无蔗糖、粗纤维的食品作为卖点,主要成分仍为淀粉,因而摄入这些食品将使糖尿病患者血糖快速上升。如有些苏打饼干、小麦面条等;各种含大量膳食纤维的食品,如粗粮面包等若摄入过多,虽不会让血糖快速上升,但真正人体所需有效碳水化合物却得不到满足。中国营养学会在《中国居民膳食指南》中提出每天人体所需营养素中谷物类有效碳水化合物应摄入250 g~400 g,即其所提供的能量应占每天人体摄入总能量的60%。这说明,若人体长期处于碳水化合物摄入不足的状态,可能不利于健康。
对于糖尿病患者,同样每天需要摄入此比例的有效碳水化合物,但如何减缓食物在胃肠道的吸收速度,减少餐后血糖的波动?1981年加拿大营养学家首次提出血糖指数(GI)的概念,即采用GI值来反映食用后规定时间内(2 h)不同碳水化合物在体内血糖上升快慢的相对水平。1998年,联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)专家指出:GI值对糖尿病患者的饮食有着重要的意义。WHO还推出了最基本的GI检测方法,并建议糖尿病患者食用低GI食品以避免血糖快速上升带来的风险等。
几十年来,欧美、澳大利亚和我国等国家和地区的专业研究机构在GI值测定方法的标准化工作上进行了各种探索,并对不同碳水化合物食品GI值进行了研究,在糖尿病等慢性疾病饮食疗法和肥胖控制的临床实践中发挥了举足轻重的作用。澳大利亚经20多年的国际合作、研究和实践,形成了国家标准AS 4694-2007《GI血糖食物》。2010年ISO在FAO/WHO推荐方法基础上进行了研究和多方认证,于2010年发布了ISO 26642标准。
本文将针对ISO 26642与我国GI实验室的方法及AS 4694标准进行比对,为相关专业机构规范GI方法,建立我国膳食GI值数据库、使企业更好地根据GI值来开发生产相关产品,完善营养标签,科学指导膳食进行一些探讨。
GI值定义在ISO 26642与WHO中内容一致,即反映不同食物所含碳水化合物的特性,尤指食物中可利用碳水化合物升血糖的能力。具体定义为:含一份碳水化合物的被测食品摄入后2 h内血糖应答曲线下增值面积(AUC)和等量葡萄糖摄入后2 h内血糖AUC增值的百分比。标准考虑到人体消化系统的复杂性,强调GI值应采用人体样本测试,否定了其他由体外酶法检测方法。
食品根据GI值分为低GI食品(小于等于55,食物消化缓慢,餐后血糖缓慢上升缓慢下降)、中GI食品(大于55小于等于70之间)和高GI(大于70,食物快速消化,餐后血糖快速上升后快速下降)3种。ISO 26642、我国相关实验室方法和AS 4694等关键差异主要涉及:
①受试人数
ISO 26642规定GI的检测必须对至少10个人进行血样测试。加拿大多伦多大学营养科学院的Wolever教授等研究人员在对47人测定5种食物GI的研究中发现每种食物的标准差与均值呈线性关系(见图1),P<0.05;在检验功效80%的GI的差异与样本量关系(见图2)。这些试验结果显示,采样10人以上的GI值趋于稳定。我国GI研究机构受试样本量采用3~14例不等。
图1 GI值95%可信区间估计误差样本数量与GI均值和样本量关系图
图2 GI可检测差异(检验功效80%,双侧P<0.05)、样本数量与GI均值关系图
②受试对象及测试前的药物要求
ISO 26642标准与AS 4694相比,前者对GI受试人群的用药要求更细化,列举了不影响血糖耐受性的被允许使用药物的种类,如一些剂量稳定的口服避孕药、阿司匹林、甲状腺素、维生素、矿物质,或用于治疗高血压和骨质疏松药;禁止服用的药物有类固醇、蛋白酶类、降糖药等。加拿大多伦多大学营养科学院的Wolever教授等研究人员在对28个男子和48个女子的健康人群进行试验,发现GI检测结果与种族、年龄、身体质量指数(BMI)、性别无显著相关性。我国GI研究机构试验对象大多为年轻的健康人群,超重、肥胖者和重体力活等人群被排除在外。
①参考食物
ISO 26642对GI测试的参考食物范围进行了扩大,从原来的无水葡萄糖扩展到葡萄糖(含一份结晶水)、白面包以及其他碳水化合物食品。对于葡萄糖以外参考物,该标准还推荐了相应的系数换算。如面包的GI为71,所测食物相对应面包的比值为80,则最终该食物的GI为80×0.71≈57。这种方法使标准参考食物的选择有了更多的灵活性。
但目前,我国对白面包还没有统一的标准定义。市场上每个面包店虽称都有白面包销售,但其配料或工艺、烘烤时间和温度等差异都可能导致其本身的GI值出现偏差,另上海白面包的油脂含量有1.8%~9%变化,碳水化合物的含量也从41.5%~51.5%不等,故建议首选稳定性好的无水葡萄糖作为标准参考。
②被测食物有效碳水化合物
ISO 26642附录中对碳水化合物含量进行了明确的定义和计算方法,其中还对低吸收和不吸收的抗性淀粉、多糖和糖醇等计算方法要求进行了详细说明,并明确抗性淀粉不属于能生成血糖的50g碳水化合物,应在总体碳水化合物中减去。此方法针对含10 g以上有效碳水化合物的食品。目前,国际上针对膳食纤维、抗性淀粉测试方法有AOAC2002.02《淀粉与植物性基质中的抗性淀粉酶消化法》、AOAC 2001.03《测定特定食品中的总膳食纤维包含抗性麦芽糊精酶重量法和液相色谱法》、AOAC 991.43《膳食纤维的测定》和AACC 32-40.01《淀粉与植物性基质中的抗性淀粉酶消化法》。
我国在膳食纤维的检测方面有GB/T 5009.88—2008《食品中膳食纤维的测定》和GB/T 22224—2008《食物中的膳食纤维的测定酶重量法和酶重量法-液相色谱测定》标准。对于碳水化合物含量值,一些GI研究机构参照通用的营养成分表中的数据,估算所测食物中的碳水化合物含量。我国在抗性淀粉能量吸收方面的研究表明,抗性淀粉在30 h以后能够完成吸收。
对于参考食物,标准对测试频次“3个月内至少有3次”改为“至少2次”,并建议最好3次。在测试稳定的前提下,可降低成本和科学有效地进行管理。
①AS 4694中规定所有受试者对参考食物血糖反应采用AUC来表示。同一组内参照食物的血糖AUC变异系数(CV)必须小于等于40%,若大于此CV,则进行复测,直至达标为止,而ISO 26642中则要求小于30%。若大于30%,在保证重复测试3次的前提下,在每个参照样品的测试中可以剔除一个超出范围的数据。在基于手指毛细血管血样、静脉血样和血浆管抽样检测稳定性等对比基础上,推荐采血量少、稳定性和重复性较好的手指采毛细血管血样为首选(见图3)。但强调无论采取任何一种方法,必须考虑前后试验的一致性,即参考食物和被测食物采用的测试方法和仪器均应该一致。
图3 5个实验中心对5种食物采用毛细血管血样()和静脉血样试验()平均GI比对图
此测试过程中对被测食物的均一性、与食物同时摄入的饮料种类、数量、摄入的时间、实验室温度、采血的时间间隔、被测试者的近期饮食情况、用药情况等因素都需关注,以降低其变异系数。
②ISO 26642将实验室之间用测试标准溶液验证其精确度,其要求CV小于3.6%,相比AS 4694的小于3%要放宽一些,并指出在市场上销售的血糖仪,若该项验证CV大于3.6%则不适用于测试。
从目前市场调查的数个品牌血糖仪中发现,采血量已大大降低,减少到0.1 μL~0.3 μL,可减少受试者测血糖时的痛苦。高品质血糖仪经多个实验室验证,CV值可达3.6%以下。
GB 28050—2011《食品安全国家标准预包装食品营养标签通则》标准的出台,对于人体每天正常所必需的碳水化合物、蛋白质、油脂和钠等营养素的摄入量、对应预包装食品营养素含量在预包装食品标签上有了明确具体信息的强制要求。让消费者对自己所购买食品的营养素有了更多的知情权,便于选购时有健康营养指导作参考。ISO 26642标准的出台为GI食品企业在生产过程中对原料的选择和工艺的稳定性管理的监控、认证机构实验室认证、法规的制定、教育机构培训、检测实验室方法的规范和研究组织的建立,提供了可借鉴的方法。为了完善我国食品碳水化合物GI数据的积累和食品标签,也为糖尿病患者和全民健康管理,提出以下几点建议。
目前,我国的营养标签标准已经全面执行,为全民健康营养信息的提供、实现自我营养管理有了一个良好的开端。每种预包装食品的碳水化合物含量已有了相应的信息。为糖尿病等特殊人群提供更为有效的营养膳食指导,建议借鉴ISO 26642方法,对高碳水化合物含量物质进行GI值评估,并逐步完善食品(碳水化合物为主的)营养标签以及对更多的膳食进行GI值评估。
同一种名称的碳水化合物含量也存在差异,如我国大麦碳水化合物含量在63.4%,抗性淀粉在9.9%,其他国家的数据显示其碳水化合物为79.6%,抗性淀粉含量为15.2%。碳水化合物含量受地域环境等影响。由于直接影响到GI的结果,需针对其原料或样品本身,而不应直接采用通用值。另抗性淀粉种类从天然到化学变性,相关的检测方法有待完善。
市场上部分血糖仪CV大于3.6%,故在选择该仪器时应关注此指标,提高检测结果的精确度。
GI检测报告的内容应该包含完整的信息,其中包括出产地、采用的加工方式、保存方式等,以避免食物因种植地域、环境以及加工工艺等差异而影响碳水化合物食品的GI值。
对于低GI食物,目前主要是以富含碳水化合物为主的食品作为研究对象(单独的蛋白质和油脂产品都不直接使人体产生血糖)。现在,市场上有不少所谓低GI食品,其中油脂含量明显超标。高油脂对胰岛功能和血管的损害早已得到证明,企业在生产低GI食品时,不仅应考虑碳水化合物原料的GI值,而且还需要对总脂肪含量、反式脂肪酸、饱和脂肪的含量进行关注,避免生产出高油脂低GI食品。消费者可以利用目前的营养标签信息,对油脂种类应进行选择,每天摄入总量进行自我控制。
高碳水化合物,低油脂的低GI食品中还有一些特殊物质需要考虑。如低GI果糖,美国最新研究显示,人体将果糖转化为脂肪的能力更强。若同时摄入果糖和脂肪,或者在摄取脂肪前进食果糖,那脂肪被人体贮存的几率会增加,由此加重病情。目前,还是有企业投资几亿人民币扩大生产此类产品,卖点就在它的低GI。
对于高GI食品或食物,可通过与低GI值同时摄入以减少对血糖的影响。由于存在个体差异,在第一次选择食物或食品时,推荐糖尿病患者进行血糖跟踪检测,完成自我验证过程。
采用规范的方法,不断完善我国膳食GI数据库的同时,低GI食品的宣传也不容忽视,最终达到控制总能量并膳食平衡,预防糖尿病及降低糖尿病慢性并发症风险、保障全民健康的目的。
GI膳食仅仅还处于研究阶段,GI评估方法国际标准的出台将有利于我国GI膳食、食品的信息完善。对指导糖尿病患者健康饮食、规范和引导食品企业的产品开发以及今后的GI食品监管提供了有效的依据。
Low GI food is beneficial to diabetics for the control of blood glucose levels,which lead to better quality of their health.ISO 26642 provided a classification and evaluation standard for the blood glucose-raising ability of the digestible carbohydrates.By analyzing and comparing the difference between the key elements of ISO 26642 and the other standard methods,the paper inquired into domestic GI evaluation standards,and the ways of using food GI value to provide guidance to diabetics for healthier lifestyle.
GI;Mass for Carbohydrates;Diabetes
(作者单位:1上海市标准化研究院2上海长征医院)