血糖生成指數(別名:食物血糖生成指數、升糖指數,英文名:Glycemic Index,簡稱:GI),是某種食物升高血糖效應與標準食品(通常為葡萄糖)升高血糖效應之比,指的是人體食用一定食物后會引起多大的血糖反應。它通常反映了一個食物能夠引起人體血糖升高多少的能力,GI是由人體試驗而來的,而多數評價食物的方法是化學方法,因此也常說GI是一種生理學參數。
GI的概念由David J. Jenkins博士于1981年在多倫多大學研究何種食物最適合糖尿病人時提出,當GI在55以下時,可認為該食物為低GI食物;當GI在55-70之間時,該食物為中等GI食物;當GI在70以上時,該食物為高GI食物。GI有助于有效控制體重,還能指導糖尿病患者選擇食物,并能控制慢性病發病率。在臨床方面,GI對于控制血糖,尤其是控制餐后血糖具有重要意義。在食物選擇、食材購買和烹調技巧方面,它都能提供針對性指導。
2010年,國際標準化組織(ISO)在ISO/FDIS26642:2010中首次對GI的測定進行了規范。中國GI檢測方法采用的是WS/T 652-2019《食物血糖生成指數測定方法》。2023年6月,中國營養學會發布了團體標準T/CNSS 018-2023《預包裝食品血糖生成指數標示規范》。這也是中國首次制定的自熱食品GI標示標準,為低GI食品的判定提供了依據,填補了GI在預包裝食品標識方面的空白。GI的測定方法主要分為三大類,包括人體試驗方法、體外模擬法和計算法。人體試驗方法試驗程序復雜、周期長、成本高,體外模擬法和計算法具有簡便和預測性,但是食物的GI值國際上只承認人體測量數據。
概念
血糖生成指數(全稱:食物血糖生成指數,又稱:升糖指數,英文名:glycemic index,簡稱:GI)是表示某種食物升高血糖效應與標準食品(通常為葡萄糖)升高血糖效應之比,指的是人體食用一定食物后會引起多大的血糖反應。它通常反映了一個食物能夠引起人體血糖升高多少的能力,GI是由人體試驗而來的,而多數評價食物的方法是化學方法,因此也常說GI是一種生理學參數。它被用來衡量食物中糖類對血糖濃度的影響。此概念由David J. Jenkins博士和他的同事在多倫多大學研究何種食物最適合糖尿病人時提出。
判斷標準
GI常被用來衡量食物中碳水化合物對血糖濃度的影響。當GI在55以下時,可認為該食物為低GI食物;當GI在55-70之間時,該食物為中等GI食物;當GI在70以上時,該食物為高GI食物。
高GI食物,進入胃腸后消化快、吸收率高,葡萄糖釋放快,葡萄糖進入血液后峰值高,也就是血糖升得快和高;低GI食物、在胃腸中停留時間長,吸收率低,葡萄糖釋放緩慢,葡萄糖進入血液后的峰值低、下降速度也慢,簡單說就是血糖濃度比較低。利用GI合理安排膳食,對于調節和控制體重有好處。一般來說,只要一半的食物從高GI替換成低GI,就能獲得顯著改善血糖的效果。
常見食物GI指數
作用
GI有助于有效控制體重,還能指導糖尿病患者選擇食物,并能控制慢性病發病率。在臨床方面,GI對于控制血糖,尤其是控制餐后血糖具有重要意義。它可以指導人們購買合適食材,指導食物烹調的技巧以及合理選擇某一種具體食物。血糖指數是選擇食物的一個參考,在選擇低GI食物時,還需注意食物的總量不可過量。
測定標準及方法
測定標準
依據澳大利亞和新西蘭的食品標簽等相關法規,已經將GI作為生產食品的一項重要營養指標。2010年,國際標準化組織(International Organization for Standardization,ISO)在ISO/FDIS26642:2010中首次對GI的測定進行了規范;2016年1月,ISO組織專家重新對標準進行了審議,認為仍適合GI測定的方法,繼續使用本標準。中國GI檢測方法采用的是WS/T 652-2019《食物血糖生成指數測定方法》。隨著GI概念的不斷推廣,為規范低GI食品標示,2023年6月,中國營養學會發布了團體標準T/CNSS 018-2023《預包裝食品血糖生成指數標示規范》。這也是中國首次制定的自熱食品GI標示標準,為低GI食品的判定提供了依據,填補了GI在預包裝食品標識方面的空白,為食品企業在GI標識方面提供了規范,同時也幫助消費者做出更健康的食物選擇,標志著我國的GI應用進入一個新的時代。
測定方法
GI是衡量食物引起餐后血糖反應的一項有效指標,它是指含50克糖類的食物與相當量的葡萄糖或白面包在一定時間內(一般為2小時)體內血糖反應水平百分比值,它是一個比較而言的數值,反映了食物與葡萄糖相比升高血糖的速度和能力,通常把葡萄糖的GI定為100。盡管各國都對GI測量的方法進行了嚴格的規定,但GI檢測方法受眾多因素的影響。主要包括受試者身體健康狀況、受試者試驗前用餐及藥物食用情況、受試者人數、受試時間、受試食物中可利用碳水化合物的含量、采血方式的選擇、參考食物、曲線下面積計算方法等。人體試驗方法測定GI值,除了以上因素的影響,還與參與測試的人群有關。有研究顯示,采用流行病學的方法測定GI值,在不同國家、不同地區、不同受試人群。檢測出的GI值存在很大差異。
GI的測定方法主要分為3大類,包括人體試驗方法、體外模擬法和計算法。人體試驗方法試驗程序復雜、周期長、成本高,體外模擬法和計算法具有簡便和預測性,但是食物的GI值國際上只承認人體測量數據。
人體試驗法
截至2025年,中國內外測定GI的方法主要為人體試驗的方法,主要參考依據來自于GI的概念。一種食物的 GI 值至少測定 10 個受試者才能獲得足夠的檢驗效能。研究中可以同時包括男、女受試者。GI檢測方法的選擇也會依據產品所處的階段選擇,一般科研院所、政府機構及高校,為了產品的低GI功能聲稱或科學研究,為保證產品GI值的準確度及重現性,需要嚴格按照統一的行業GI測定標準進行試驗。但對于一些生產企業在產品前期研發階段,需要縮短研發周期,盡快調整配方設計,節約成本,人體試驗的方法就不適用于此種要求。
體外模擬法
體外模擬法主要是在生物體外以合適的時間條件模擬人體胃腸道的消化環境,對食物用酶進行消化,然后用半透膜透析,模擬吸收過程,最后在一定的時間測定體系中析出的成分,這種方法已經成為體外分析糖類對生理效果的主要途徑。由李建文等通過參照AOAC 2002.02 RS測定法及國際標準法,完成了30種食物的GI值測定,經研究表明,通過測定食物的組成成分,建立體外消化的實驗模型,可以預測食物的GI值。
體外消化模型的優勢是通過對食物和膳食餐后血糖應答進行預測,復制人體試驗的程序,可以預測食物營養吸收、生物成分有效利用率、食品攝入安全評價等方面,具有簡捷易行的優勢,并簡化了試驗過程,節約了試驗時間及成本,適用于企業前期的研發階段。
計算法
計算法是將混合膳食中各原料的GI值簡單的加和,求平均數得到混合膳食GI值的方法。研究表明,混合膳食的GI值通過標準方法計算與食物所引起的血糖反應有很強的相關性,FAO/WHO專家委員會也表示GI值可以用于混合膳食,雖然人們食用的每一餐食物樣品及種類豐富,GI值只能表示特定單一的GI數據,但還是可以根據單一食物的GI值推測并計算出整餐的GI值范圍。截至2025年,中國內外對GI的主要研究方向側重于在高GI的食品中添加GI值較低的輔料,或將GI值較低的幾種原料進行配比來降低產品的GI值,讓低GI食品兼具功能、營養和品質方面的特點。
GI計算公式為:GI值=(含50g糖類實驗食物餐后2小時血糖曲線下面積)/(等量葡萄糖餐后2小時血糖曲線下面積)×100。
另外一種計算GI的方法是按照GI計算模型和產品配方中各成分的含量來計算。由于是經驗基礎制作的模型,所以更容易忽略產品在加工過程中對GI值的影響,建議可作為簡單估算產品GI值的一種預測。
影響因素
食物中碳水化合物的類型
單糖是直接吸收的,GI值高于多糖;支鏈淀粉比直鏈淀粉消化快,GI值較高。富含游離葡萄糖、容易水解為葡萄糖的二糖和容易被消化的淀粉等食物GI相對較高。糯米等食物因支鏈淀粉含量高其GI較高,而豆類等含直鏈淀粉比例高其GI較低。
食物中其他成分含量的影響
豆類食品難消化,GI低;面粉易消化,故GI高。而可溶性黏性纖維由于增加了腸道內容物的黏性,從而降低了淀粉和消化酶的相互作用,如燕麥、豆類等含有大量黏性纖維,都是低GI食物。脂肪和蛋白質的增多,可以降低胃排空及小腸中食物的消化率,所以,高脂肪食物比等量低脂肪食物具有相對低的GI,但是應記住,任何類型脂肪食物不管它的GI高低,都應該在限量范圍內使用。脂肪比例的增高可增加熱量攝入,增加動脈粥樣硬化風險,蛋白質比例的增高則增加腎臟負擔,因此應按比例進行限制。增加食物中粗食纖維的含量則不僅有利于降低GI,還有改善腸道菌群等作用。食物經發酵后產生酸性物質,酸能延緩食物的胃排空率,延長進入小腸的時間,可使整個膳食的GI降低。在小菜中加醋或檸檬汁是簡便易行的方法。在各類型的醋中發現紅曲霉醋最好,同時檸檬汁的作用也不可忽視。
食物的形狀和特征
較大顆粒的食物需經咀嚼和胃的機械磨碎過程,延長了消化和吸收的時間,血糖反應緩慢、溫和。因此,從GI的概念出發,“粗”糧不要細作,控制糧食碾磨的精細程度非常關鍵。以面包為例,白面包GI為70,但摻入75%~80%大麥粒的面包GI為34,所以,提倡用粗制粉或帶碎谷粒制成的面包代替精白面包。在廚房要“懶”點,蔬菜能不切就不切,豆類能整粒吃就不要磨。一般薯類、蔬菜等不要切得太小或呈泥狀。寧愿多嚼幾下,腸道多運動,對血糖控制有利。
食物的加工烹飪方法
不同的加工烹飪方法影響食物的消化率。一般來說,加工越細的食物,越容易被吸收,升糖作用也越大。另外,烹調的方法也很重要,同樣的原料烹調時間越長,食物的GI也越高。在加工過程中,淀粉顆粒在水和熱的作用下,有不同程度的膨脹,有些淀粉顆粒甚至破裂并分解,變得很容易消化,如熬粥時間越長,GI越高。
GI還會受多方面因素影響,如受食物中糖類的類型、結構、食物的化學成分和含量以及食物的物理狀況和加工制作過程的影響等,如果忽視這些不同,會很難控制血糖平穩。首先在食物的烹調加工過程中,會對GI產生影響。如“淀粉糊化程度”———在加工過程中,淀粉顆粒在水和熱的作用下,有不同程度的膨脹,有些淀粉顆粒甚至破裂并分解,變得很容易消化,如熬粥時間越長,GI越高,對血糖影響越大。又如“顆粒大小”也會對其產生影響———食物顆粒越小,越容易被水解吸收,其GI也越高,故食物不宜太精細。
其次,食物的成分也會對血糖有影響。如豆類食品難消化,GI低;面粉易消化,故GI高。而可溶性粘性纖維由于增加了腸道內容物的粘性,從而降低了淀粉和消化酶的相互作用,如燕麥、豆類等含有大量粘性纖維,都是低GI食物。另外,脂肪和蛋白質的增多,可以降低胃排空及小腸中食物的消化率,所以,高脂肪食物比等量低脂肪食物具有相對低的GI,但是應記住,任何類型脂肪食物不管它的GI高低,都應該在限量范圍內使用。
另一方面,隨著糖類攝入量的增加,人體內的胰島素反應會隨著碳水化合物攝入量增高而增高,血糖不會無限制地增加,長期高胰島素反應加重胰腺負擔,易引發胰島素抵抗型糖尿病。因此,食用含高碳水化合物飲食時,選擇低GI食物對降低胰島素分泌相當重要。此外,酸能延緩食物的胃排空率,延長進入小腸的時間,故可以降血糖,在各類型的醋中發現紅曲霉醋最好,同時檸檬汁的作用也不可忽視。
降低方法
“粗”糧不要細作
較大顆粒的食物需經咀嚼和胃的機械磨碎過程,延長了消化和吸收的時間,血糖反應是緩慢、溫和的形式。從GI的概念出發,控制糧食碾磨的精細程度非常關鍵。以面包為例,浮小麥面包的GI約為70,但摻入75%~80%大麥粒的面包GI則為34,所以,提倡用粗制粉或帶碎谷粒制成的面包代替精白面包。
講究烹飪方法
食物的軟硬、生熟、稀稠、顆粒大小對食物GI值均有影響。食物的加工精細程度、烹飪方法會影響食物的消化率。一般來說,加工越細的食物,越容易被吸收,升糖作用也越大。同樣的原料烹調時間越長,溫度越高,水分越多,糊化就越好,食物GI值就越高。例如大米經過熬煮形成粥之后里面的糊精增多,很容易消化,升血糖的速度也非常快。因此,除非營養治療的特殊需要,谷類食物煮熟必須經過長時間高溫外,可以提倡急火快煮少加水。做菜時,能不切的蔬菜就不切,能豎切的就豎切,能完整吃的就整吃,各種豆類能整粒吃就不要磨碎。薯類等食物不要切得太小或成泥狀。食物完整一些、粗一些多嚼幾下,腸道多運動,對血糖控制有利。
多吃富含膳食纖維的食物
纖維量越高,GI越低。例如,由于蔬菜的纖維質較高,GI普遍較低。由于水溶性纖維的黏性高,能有效延緩葡萄糖的消化和吸收的速度,所以一般高水溶性纖維的食物,例如麥片、豆類的GI較低。而非水溶性纖維的黏性雖低,但其粗糙纖維亦可阻擋酵素的消化作用,所以GI亦較低。因此,食物中增加膳食纖維的含量不僅有利于降低GI,還有改善腸道菌群等作用。應多選用天然膳食纖維豐富的蔬菜,如芹菜、竹筍、木耳、菇類等。可溶性粗食纖維有許多種,如麥片、豆類、魔芋等。
主食中適量加入脂肪、蛋白質
食物中的脂肪和蛋白質可降低胃的排空率及消化率,所以含蛋白質和脂肪的食物GI較低。例如牛奶、乳酪等高蛋白質食物的GI較低,全脂牛奶的GI比脫脂奶為低。又如一般的小麥面條GI為81.6,強化蛋白質的意大利細面條GI為37,加雞蛋的小麥扁面條為55。餃子是北方常用食物,蛋白質、脂肪、纖維都較高,也是低GI的食品。但是需注意的是,脂肪比例的增高會增加熱量攝入,增加動脈粥樣硬化等心血管疾病風險,攝取過量脂肪還會引致超重及肥胖,更加會影響血糖的控制,所以應注意脂肪的分量,避免攝入含高飽和脂肪及反式脂肪的食物。蛋白質比例的增高則會增加腎臟負擔,因此應按比例限制脂肪和蛋白質的攝入。
副食中常加點醋
醋能延緩食物的胃排空率,延長進入小腸的時間,因而可以降血糖。在各種類型的醋中發現紅曲霉醋最好,食物經發酵后產生酸性物質,可使膳食的GI降低。pH較低的食物,GI也較低。還可在副食中加醋或檸檬汁。
GI高、中、低的食物合理搭配
GI高、中、低的食物搭配在一起,可以制成中等GI的膳食,而GI都高的食物混合在一起肯定成了高GI的食物,選擇中、低GI的食物搭配在一起就能夠制成低GI的膳食。因此,要減少GI高的食物,增加GI低的食物或注意GI高、中、低的食物合理搭配。
食物的選擇可結合自己的飲食習慣和食物喜好,以GI值及營養特點等為參考,選擇并交換食物。其中優選的食物包括低脂肪食物、高粗食纖維食物、低血糖指數值食物;需要限制性選擇的食物包括中等GI的食物、較低膳食纖維的食物;不宜多選的食物包括高脂肪高膽固醇食物、高鹽食物、精糖食物或者高GI食物以及低膳食纖維食物。世界衛生組織和聯合國糧食及農業組織向人們推薦:參照GI表,合理選擇食物,控制飲食,并建議在食物標簽上注明總糖類及GI值。
相關知識
GI與糖尿病
營養學認為,GI是一個比糖類的化學分類更有用的營養學概念,揭示了食物和健康之間的新關系。研究結果表明,GI與2型糖尿病的發生發展有一定關系。長期高GI飲食可使機體對胰島素需求增加,增加糖尿病發病風險。動物實驗顯示,用高GI飼料喂養的小鼠比用低GI飼料喂養的小鼠更早產生胰島素抵抗。
美國護士健康研究對65173名女性隨訪6年,結果顯示,在校正了年齡、體質指數、運動量、能量和谷類纖維攝入量后,2型糖尿病發生危險隨膳食GI的增加而增高,GI增加15單位和20單位時,2型糖尿病的相對危險分別為1.37(95%可信區間為1.09~1.71)和1.47(95%可信區間為1.16~1.86)。衛生專業人員隨訪研究對42759名正常人的飲食狀況隨訪6年,統計分析顯示食物GI與糖尿病發病危險呈正相關,其結果與護士健康研究結果相似。
研究表明,攝入低GI食物餐后血糖峰值低,有利于血糖控制。Heilbronn等對45例超重的2型糖尿病患者進行為期12周的飲食干預,結果發現與高GI飲食相比,低GI飲食可改善空腹血糖和糖化血紅蛋白(HbA1c)水平。Wolever等對34例糖耐量受損(IGT)患者進行為期4個月的飲食干預結果與此相似。Miller等對1988-2002年間14項糖尿病飲食控制試驗進行分析顯示,與高GI飲食相比,低GI飲食使HbA1c絕對值降低了0.43%,相對值平均降低了7.4%,降低餐后血糖、空腹血糖和血脂水平改善糖尿病人的胰島素抵抗。中國關于低G膳食對2型糖尿病控制的研究發現:低GI膳食明顯降低空腹和餐后血糖,明顯降低體重和體重指數,減少降糖藥物28.6%。
合理利用GI
世界衛生組織和聯合國糧食及農業組織建議:參照食物GI值表,合理選擇食物,控制飲食,并建議在食物標簽上注明其總糖類含量及GI值。2007年頒布的《IDF餐后血糖管理指南》也指出,使用GI值來評價飲食的餐后血糖負荷。高GI食物與2型糖尿病、妊娠糖尿病和心血管疾病發病率增高獨立相關。低GI飲食在人體內消化和吸收更為緩慢,有益于控制餐后血糖和減少心血管危險因素。
科學指導糖尿病患者飲食,首先應選擇低GI和中GI的食物。糖尿病患者盡量不用或少用單糖和二糖類,嚴格限制純糖食品、甜點等。其次,要合理搭配食物。選擇高GI食物時,可以搭配低GI食物混合食用,如粗雜糧的GI值較低,但適口性較差,細糧GI值較高,粗細糧搭配,既可以改善口感,又可以降低GI。第三,選擇科學的加工與烹調方法。糧食在精加工過程中,不僅會損失一些營養素,同時由于研磨顆粒變細,更利于吸收,GI值也增高,如糙米飯GI值為70,精米飯GI值為83.2。另外,α糖苷酶抑制劑等能通過抑制糖類在小腸上部的分解,對于以碳水化合物為主的中國飲食結構來說,可以直接降低食物GI值。
許多糖尿病患者的飲食尚存在誤區:認為碳水化合物升糖速度快而過于嚴格限制主食,并過多食用高蛋白質及高脂肪食物。這種做法只注意到即時血糖效應,而忽略了總能量、脂肪攝入量增加的長期危害。要糾正這種認識,醫生不僅應向患者解釋三大營養素合理比例,更應告知如何克服碳水化合物相對GI值較高的缺點,引導患者合理選擇GI值相對較低的碳水化合物類食物,使糖尿病患者將食物的GI值作為選擇富含碳水化合物類食物的參考依據之一。
中國及其他國家有研究表明,與標準膳食指導和食物交換份法相比,用GI教育糖尿病患者更容易被理解和接受,對患者長期維持血糖水平有較好的作用。一些國家的糖尿病學會建議,在糖尿病飲食治療方面應考慮食物的GI值,并用來教育患者。許多營養學教科書以及《2007年中國居民膳食指南》中都有關于GI的論述和數據,為GI的廣泛應用提供了參考工具,對糖尿病患者的營養教育和指導飲食具有重要意義。
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