1981 年,加拿大科学家大卫·詹金斯 (David J.A. Jenkins)教授等首次提出“GI”,即“血糖生成指数”的概念。其定义为:含 50 g 可利用碳水化合物 (CHO)的试验食物血糖应答曲线下增量面积 (Incremental Area Under the Curve,简称 IAUC) 与含等量 CHO 标准食物(葡萄糖或白面包)的 IAUC 之比值。GI 表示食物引起血糖升高的能力, 是食物中碳化合物的特性,为食物的生理学参数, GI 值≤55 的食品为低 GI 食品。碳水化合物是我们饮食中必不可少的一部分,但并非所有碳水化合物食物都是相同的。血糖生成指数(GI)是根据食物中碳水化合物对血糖水平的影响程度大小而进行的相对排序。
GI 对含碳水化合物食物进行了划分,指数范围从 0 到100,根据它们在进食后血糖(葡萄糖) 的升高程度而定。根据 GI 值,可以把食物分成高 GI 食物、中 GI 食物和低 GI 食物三类。
高 GI 的食物主要包括了精细的米面和糖类食物,它们进入胃肠后消化快、吸收率高,葡萄糖释放快,相应的血糖升高的就快,并且峰值高。
低 GI 食物包括了豆类、部分杂粮原粮、部分水果,和一些预包装食品,例如标有 GI 值≤55,或是低 GI 认证的食品。
产品形式覆盖面很广,包括面包、面条、米饭、粥、奶制品、棒状食品、罐头、饮料、水果,甚至套餐等。这些低 GI 食物在胃肠中停留时间长,吸收率低,葡萄糖释放缓慢, 葡萄糖进入血液后的峰值低、上升和下降的速度也慢,胰岛素水平通常也会下降。因为这些特点,使得低 GI 食物对于许多疾病都有较好的干预作用。
血糖指数(GI)和血糖负荷(GL)之间有什么区别?
摄入含碳水化合物的食物会引起血糖波动,血糖上升高度和持续多长时间取决于碳水化合物的质量(GI值)和数量(碳水化合物的量多少)。GI是血糖生成指数,指食物引起血糖升高的能力,是食物中碳水化合物的特性。GL是血糖负荷,指单位食物中可利用碳水化合物数量与血糖生成指数的乘积(GL=GI×碳水化合物的量÷100)。
餐后血糖水平除了与碳水化合物的血糖生成指数有关外,还与食物中所含碳水化合物的总量密切相关。GL将碳水化合物的质量和数量结合在一个“数值”中。这是预测不同类型食物的血糖值的最佳方法。
例如:
我们以一个苹果(约重120g)为例。它的GI为36,约含有15克可利用碳水化合物。则GL=36×15/100=5(修约后)。
一个煮熟的小土豆(约重190g)的GI是78,含有26克可利用碳水化合物。GL=78×26/100=20(修约后)。
可推测土豆与苹果相比,食用后会有4倍的血糖负荷量。因此,我们可以将GL视为食物中碳水化合物的量“调节”其血糖的效力。
食物的营养组成中,碳水化合物对血糖的影响最大。血糖的波动不仅受到摄食种类的影响,还与进食时间间隔、受试者身体状况等因素有关。血糖的变化是一个非常复杂的过程,那么,我们的身体是如何调控血糖的呢?
首先从胰腺开始讲。胰腺是分泌调节血糖变化激素(胰岛素、胰高血糖素)的器官,其中,胰岛素的作用是降低血糖(胰岛素是人体唯一能降低血糖的激素),胰高血糖素的作用是升高血糖。吃完饭后,血糖升高,机体为了保持血糖稳定,开始大量分泌胰岛素。胰岛素通过把血液中的葡萄糖“囤”起来,而达到降低的目的。其“囤货”方式包括,刺激肝脏、肌肉吸收葡萄糖合成糖原,或者是把葡萄糖转化为脂肪和蛋白质;当禁食过夜或能量消耗增加时,血糖低于基础水平,胰腺开始分泌胰高血糖素,胰高血糖素促进肝脏和肌肉中储存的糖原分解成葡萄糖使血糖快速、短暂升高。因此,虽然我们摄入的食物和饮料对血糖水平有显著影响,但它们并不是使血糖波动的唯一因素。
胰腺β细胞在某些时间效果好,而有些时间表现效果就不好。因此在 GI 的国际标准测试中,每名受试者都需要独立进行三次食用参考食物(葡萄糖)的血糖反应测试。每次,在两小时内完成 8 次测量来确定其血糖的总体波动。对这三次测试的结果进行平均,以找出每个人对参考食物葡萄糖的常规反应。接下来,使用相同的两小时测量对测试食物的血糖反应。然后,每个人对测试食物的反应表示为他们对参考食物的平均反应的百分比。最后,将所有受试者对测试食物的相对响应进行平均,最终计算得到得出可以对外公布的 GI 值。除此之外,为了规避受试者自己和受试者之间的差异,每个受试者都要使用标准流程测定测试白面包或葡萄糖,以保证最终会得到相同的结果。
许多人认为,由于GI测试中,受试食物中的碳水化合物含量是相同的,因此曲线下面积最终会相同。
事实并非如此,因为身体吸收葡萄糖不仅从肠道吸收葡萄糖, 还需要从血液中吸收。正如平缓的雨水比突然到 来的洪水更容易被花园利用,身体缓慢的消化碳水化合物比快速消化的碳水化合物更有利于代谢。 快速释放碳水化合物会导致系统“泛滥”,身体无法从血液中快速提取葡萄糖。就像暴雨后水位迅速上升一样,血液中的葡萄糖水平也是如此。但同样量的雨水经过长时间缓慢落下,雨水会被吸收到地下,水位不会上升。所以食物中碳水化合物含量相同,GI 不同,即便测试时间足够长,对血糖的影响也不一样。