高GI饮食如何影响机体代谢?对健康有啥影响?

By maoxiaobing

2020-06-02 09:20:18

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来源:肠道产业(ID : Gut_Industry)

作者:储雪  




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今天,我们将向大家介绍高 GI 食物摄入后在体内的代谢过程以及其对我们身体的影响,希望本文能够为各位读者带来一些启发与帮助。

高GI饮食


高升糖指数食物是指升糖指数(Glycemic index, GI)≥70 的食物,事实上,我们膳食中的大部分碳水化合物的来源,比如米、面等都属于高 GI 食物。
 
这类食物能够很快地被消化吸收代谢转化为葡萄糖,并提供能量,从而引起血糖水平的快速升高。因此,像巧克力、香蕉这样的食物是脑力工作者或者运动员快速补充能量的理想选择。
 
虽然我们常常认为高 GI 饮食并非健康的食物选择,但是事实上,很多人在不知不觉中就进行着高 GI 饮食——快餐食品、大量主食以及肥宅快乐水……甜食带来的多巴胺分泌,加上脑肠轴介导的反应对葡萄糖的偏爱1,都在无形之中增加了高 GI 食物的摄入。
 
那么,是不是高 GI 食物的 GI 值是一成不变的呢?高 GI 饮食会对我们的身体造成什么影响呢?

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GI值一成不变吗?


其实,GI 值受到很多因素的影响,即便是公认高 GI 的食物在不同状况下实际 GI 值也有所差异。

进食时间


昼夜节律与机体代谢有着密不可分的联系,进食时间对食物摄入后造成的血糖波动同样会有影响。
 
在 BMJ Open Diabetes Research and Care 发表的一项 RCT 研究发现,无论 GI 值高低,相比于早餐,晚餐摄入后的餐后血糖会显著升高,且进食时间对餐后血糖的影响与 GI 值的影响相互独立2

咀嚼程度


很多人都有一种感受:细嚼慢咽更能有饱腹感。而从 GI 指标来看,咀嚼的次数和食物的大小的确能够影响食物供能的速率。
 
2010 年起,Viren 团队的多个研究表明了咀嚼程度或食物颗粒大小同样会影响个体的血糖反应。在其中一项研究中,他们发现,摄食大米后咀嚼 15 次和咀嚼 30 次之后引起的血糖反应、GR 峰值和升糖指数分别是 155/184 mmol MIN/L、2.4/2.8 mmol/L 和 68/88。也就是说咀嚼次数越多,餐后造成的血糖波动越快,这也被认为是不同个体间血糖反应差异的主要原因之一3,4

食物状态


很多人以为只有米饭、面包、汉堡这样的固态食物是高 GI 食品,实际上,果汁、椰子水、碳酸饮料等液态食品的 GI 值同样不容小觑。即便是与固体食品含有同样的营养素,液态食品在摄入的过程中会强化胃的排空,从而升高升糖指数。

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高GI饮食的代谢过程


在摄入高 GI 食物后,机体会发生什么样的代谢过程呢?实际上,在高 GI 饮食之后,糖的快速吸收会打乱血糖的机体平衡,破坏从餐后到吸收之间的过渡5
 
食用高 GI 食物后,餐后会出现相对高的血糖,同时胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和依赖葡萄糖的促胰岛素的多肽(GIP)等肠道激素的浓度也会增加。
 
这些激素会刺激胰岛细胞释放以胰岛素,并抑制胰高血糖素的释放。由此造成胰岛素/胰高血糖素比例上升,进一步增加了进食反应,包括胰岛素应答的组织吸收营养、刺激糖原的生成、抑制肝糖原的分解等。
 
餐后 2 小时之后,肠道对营养物质的吸收减少,但是胰岛素/胰高血糖素的高比率的影响仍然存在,甚至有可能会因此出现低血糖的现象。而代谢能量来源的快速减少会造成更多的饥饿感,从而导致摄食量的增加引发肥胖。
 
在餐后 4~6 小时期间,葡萄糖和游离脂肪酸浓度下降,刺激了胰高血糖素、肾上腺素和皮质醇等激素的释放,经这些激素刺激可以恢复血糖。
 
以上就是高 GI 饮食摄入后血糖相关的代谢过程。

高GI饮食的潜在影响


在了解了哪些因素会影响食物的 GI 值以及高 GI 饮食的代谢过程之后,我们来聊聊高 GI 饮食对我们人体健康可能具有哪些潜在影响。

慢性疾病


GI 作为血糖指标之一,提到相关疾病,最先想到的一定是糖尿病。
 
膳食 GI 与糖尿病之间的关联主要与葡萄糖和胰岛素的反应相关。高 GI 饮食造成了血糖和胰岛素水平升高,高胰岛素进一步增加了 β 细胞功能障碍并导致胰岛素抵抗(Insulin Resistance, IR),而胰岛素抵抗正是 2 型糖尿病的风险因素之一。
 
2019 年的一项来自华中科技大学同济医学院协和医院孙璐璐团队的研究发现,低 GI 饮食有助于血糖的控制。通过比较低 GI 饮食与其他饮食在控制糖尿病方面的作用,发现低 GI 饮食的控血糖效果更好。
 
关于该研究《热心肠日报》做过简要报道:

国内团队:低GI饮食有助于控制血糖

American Journal of Clinical Nutrition——[6.568]
① 纳入了54项针对糖耐量受损、1型或2型糖尿病的成人或儿童的随机对照试验;② 低升糖指数(GI)饮食能有效降低糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹血糖、BMI、总胆固醇和低密度脂蛋白,但对空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、高密度脂蛋白、甘油三酯或胰岛素需求没有影响;③ 空腹血糖和HbA1c的降低与体重呈负相关;④ 在持续时间最长的研究中,空腹血糖下降幅度最大;⑤ 低GI饮食或有助于控制血糖,降低糖尿病前期或糖尿病患者的体重。
Low-glycemic index diets as an intervention for diabetes: a systematic review and meta-analysis
2019-08-02, doi: 10.1093/ajcn/nqz149
【主编评语】有不少临床研究探索了不同饮食干预对糖尿病的改善作用,American Journal of Clinical Nutrition近期发表一篇来自华中科技大学同济医学院协和医院孙璐璐团队的研究,对54临床试验进行荟萃分析,对比低升糖指数(GI)饮食与其它饮食(如:碳水化合物替代饮食、高脂饮食、高纤维饮食、高GI饮食、低脂饮食等)在控制糖尿病和糖耐受损患者的血糖、体重和血脂等方面的效果差异,表明低GI饮食在控制血糖方面的效果优于其它饮食干预。(@mildbreeze)

 
而 2020 年的最新的一项研究也提示我们晚餐可能应考虑避免摄入高 GI 餐食,以预防 2 型糖尿病。

关于该研究《热心肠日报》做过简要报道:

晚餐或应避免摄入高GI餐食

BMJ Open Diabetes Research and Care——[5.067]
① 纳入34名中国老年健康志愿者(平均年龄56.8±0.83岁)进行一项随机交叉试验,首先摄入测试饮食(TM)——包括高GI早餐、低GI早餐、高GI晚餐及低GI晚餐,随后摄入标准饮食(SSM),餐后3小时抽取血样进行分析;② 无论摄入的GI高低,相比于早餐TM,晚餐TM的餐后血糖显著升高;③ 无论是早餐还是晚餐,相比于低GI TM,高GI TM的餐后血糖显著升高;④ GI与进食时间对餐后血糖的影响是互相独立的。
High or low glycemic index (GI) meals at dinner results in greater postprandial glycemia compared with breakfast: a randomized controlled trial
03-09, doi: 10.1136/bmjdrc-2019-001099
【主编评语】BMJ Open Diabetes Research and Care上发表的一项RCT研究,在健康志愿者中对比了不同进食时间及不同升糖指数(GI)餐食对餐后血糖的影响,发现晚餐后的餐后血糖总是高于早餐后,而高GI餐食后的餐后血糖总是高于低GI餐食。考虑到高GI晚餐后的餐后血糖是最高的,晚餐可能应考虑避免摄入高GI餐食,以预防2型糖尿病及相关心血管疾病。(@szx)


但是,2017 年,《柳叶刀》报道的一项研究却有不一致的结果6。该研究汇总了 2017 年 4 月 30 日至 2018 年 2 月 28 日进行的随机试验研究,并以 GI 作为指标,对膳食与心血管疾病、2 型糖尿病、癌症等慢性疾病进行关联性研究。
 
结果发现,低 GI 膳食组与高 GI 膳食组(或高膳食负荷组)相比,相应的慢性疾病的发病风险并未降低或并未明显降低。也就是说,这项研究的结果表明,采用高 GI 饮食与这些慢性疾病的发生并没有直接的因果关系。
 
在心血管疾病方面,2019 年也有一项汇总了欧美和亚洲地区的相关研究的荟萃分析发现 GI 与心血管疾病之间没有显著关联7。该研究对碳水化合物质量、GI、血糖负荷(glucoseload, GL)和心血管疾病的风险进行了剂量反应的荟萃分析。
 
欧洲地区的研究表明 GI 增加了女性的冠心病风险,也增加了男性发生中风的风险。但是综合考虑每个研究的饮食因素和疾病结果之后发现,疾病与 GI 之间的相关性变得不再统计学显著。
 
因此,关于高 GI 饮食对心血管疾病和糖尿病的影响都还需要进一步的探究。结果的不一致可能与所摄入的具体的高 GI 食物、进餐时间、个体的遗传背景、肠道菌群等等因素均有关。

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肥胖


肥胖是指由于摄入过多或机体代谢变化造成的体内脂肪堆积。
 
2002 年,一项研究报道了高 GI 食物和低 GI 食物对大鼠体重的影响6。该研究用以高 GI 淀粉和低 GI 淀粉为饮食的基础,采用等能量、营养均衡的饮食喂养成年大鼠 32 周,结果观察到高 GI 淀粉为基础的饮食会造成大鼠体重增加更多。
 
该研究中也报道说,对健康个体来说,运动前摄入高 GI 饮食之后,能量利用的来源会从脂肪变为碳水化合物,也就是说,在高 GI 饮食餐后数小时内,机体对脂肪的利用都会减少。可以说,高 GI 饮食不但会促进肥胖的进程,而且还会阻碍通过锻炼来消耗脂肪的效率。
 
除了通过影响机体代谢的变化导致肥胖,高 GI 饮食的餐后血糖反应也会造成饥饿感的增加8,从而造成食物摄入过多,引发肥胖。

睡眠


睡眠对人体代谢葡萄糖的能力有着重要的影响。睡眠会影响身体对胰岛素的反应并调节血糖水平,而血糖水平同样也会影响着睡眠。
 
关于高 GI 饮食对于睡眠的影响,当前的研究结论并不一致。有研究表明,高 GI 的摄入能够增加色氨酸的分泌,使人快速进入睡眠状态,而睡前四小时进食的效果优于睡前 1 小时进食9
 
但也有研究表明,高 GI 饮食可能是失眠的风险因素10。该研究发现,高 GI 饮食与失眠之间的联系可以归结为食用高精制碳水化合物(例如添加的糖、白面包、白米饭和苏打水)后血糖快速上升。血糖升高会导致人体释放胰岛素和其他干扰睡眠的激素,例如肾上腺素和皮质醇。

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白内障


年龄相关的白内障,被认为是世界范围内视力变差甚至失明最普遍的原因。关于 GI 值与白内障的风险,现有的研究同样尚未呈现出一个明确的结果。
 
一些研究表明了高 GI 饮食与白内障,特别是皮质性白内障的发生11,存在直接关联。但 Turati 等的研究表明了白内障风险与高血糖负荷(GL)存在正相关,而与 GI 并无明显关联12 
 
今年,一项新发表的研究对 101 例新发白内障病例和 202 例对照病例进行了对照研究,以确定膳食碳水化合物指数(包括 GI、GL 和饮食胰岛素指数 DII)与白内障风险的关联13
 
该研究发现相比于低 GI 指数的膳食,高 GI 指数的膳食会带来白内障的风险,其中的机制可能与晶体蛋白的糖基化有关14

认知障碍和老年痴呆


在全球老龄化的大背景下,认知障碍和老年痴呆的发生也变得普遍。越来越多的研究证据表明,食用富含糖的食物在加速大脑和认知衰老中有着重要的作用,甚至还会引起痴呆的风险。
 
高 GI 饮食往往意味着更多的糖摄入,相应地,可能会造成血糖升高,甚至胰岛素抵抗。有研究表明,即便是健康的机体中,较高的血糖水平也对应着较高的痴呆的风险15,这可能是因为血糖的升高会造成氧化损伤加剧并造成分子损伤。

此外,胰岛素抵抗及胰岛素相关的其他代谢机制也在阿兹海默症的认知变化和大脑变化中有着重要的作用。长期高 GI 饮食造成的血糖状况,可能会干扰胞内第二信使系统和活性氧的水平,进一步造成神经元损失和认知障碍。
 
尽管临床文献有限,但是目前的数据表明,高 GI 的饮食(食用过多的糖)可能会从不同的维度影响到认知的表现,包括记忆受损、反应迟缓以及语言能力和空间能力受损16

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按“需”饮食


当然,讨论饮食对于人体的影响是无法脱离开对量的探讨。我们也看到,越来越多的研究,开始使用血糖负荷 GL(GI×碳水化合物含量)取代 GI 作为饮食质量的综合衡量指标,以弥补 GI 值所存在的不足。
 
此外,饮食还需要考虑个体间的差异,肠道菌群、个体的遗传背景等,这些因素可能都会影响大家对摄入的食物的反应。
 
虽然当前关于高 GI 饮食对人体的具体影响还有很多争论,但是,无论如何,过多摄入高 GI 食物肯定不是一个健康平衡的饮食。健康的饮食应该是多样化且均衡的。

另外,我们在选择食物时,还需要考虑到机体的能量需求和个人的短期需求(控能、运动、脑力活动)等因素,也只有考虑到这些需求,我们这样才能吃得更好、更健康。


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