缓慢消化淀粉生理特性的研究
2017-03-08刘晓艳
连 莲,刘晓艳
(黑龙江中医药大学药学院,哈尔滨 150040)
缓慢消化淀粉生理特性的研究
连 莲,刘晓艳
(黑龙江中医药大学药学院,哈尔滨 150040)
缓慢消化淀粉(slowly digestible starch,SDS)是指能在小肠中被完全消化吸收,但速度较慢的淀粉,主要指一些未糊化的淀粉。SDS可预防及治疗一些与饮食、代谢相关的慢性疾病,维持饱腹感和餐后血糖稳态,持续释放能量,提高机体对胰岛素的敏感性。
缓慢消化淀粉;生理特性;应用价值;SDS
1 血糖指数
血糖指数(glycemic index,GI),又称血糖生成指数,能够体现食物中碳水化合物和餐后血糖应答水平之间的关系。GI作为一项生理学参数,可以精准地反映出机体在摄入食物后的生理状态。Jenkins[1]等提出了在不同的食物中,当其所含糖量相同时,其消化吸收率和血糖应答水平并不相同,并根据GI值的大小将富含碳水化合物的食品分为不同的等级,GI值低于55%的为低GI食物,55%~70%的为中GI食物,高于70%的为高GI食物。
当食物中含有相同含量的碳水化合物时,血糖指数的高低直接影响机体对食物的消化吸收情况,对血糖产生的反应变化也明显不同。当机体摄入高GI的食物后,胃肠道对其具有较快的消化速度且吸收率高,血液中的葡萄糖浓度上升速度快,从而体现较高的血糖浓度。而低GI的食物则相反,外国学者[2-3]研究表明,低GI食物可持续放能量、有利于维持血糖的稳态。SDS是一种典型的低血糖淀粉,SDS的结构性质决定了其具有特殊的生理学意义,可预防、治疗慢性疾病。
2 缓慢消化淀粉的生理学意义
经临床研究发现,淀粉的消化性与许多慢性疾病密切相关,摄入富含SDS的食物可对机体血糖稳态调控系统起到良好的调控作用,在维持机体饱腹感的同时,还可以缓慢地释放能量。
2.1 缓慢消化淀粉和糖尿病
人体血糖和胰岛素水平与一些慢性疾病的发生存在关联。长期摄入高GI食物会引发患II型糖尿病的风险,而低GI的食物能够缓慢吸收葡萄糖,降低血糖峰值,对整体胰岛素的需求降低,改善机体对血糖的控制能力。
科学家研究发现,淀粉的结构对血糖和胰岛素间的反应存在影响,含有直链淀粉高的淀粉结构类型血糖和胰岛素之间的反应较低[4-6]。持续消化淀粉含量较高的食物可使体内胰岛素分泌降低,从而增强胰岛素的敏感性[7]。富含SDS的食物在体内消化吸收较慢,血糖生成指数低,进而可维持血糖稳定,有利于控制糖尿病患者的病情。Ells[8]等研究表明,降低饭后高血糖水平是控制糖尿病的措施之一,SDS可有效改善餐后的血糖负荷,调节病人下一餐的血糖反应,有效预防依靠胰岛素治疗的病人出现夜间低血糖症。
2.2 缓慢消化淀粉与心理反应
SDS进入机体通过代谢可转化成大脑重要的能量物质——葡萄糖,研究者通过对脑力工作者和高负荷劳动人员的观察发现,其心理反应受到血糖水平的影响,摄入葡萄糖对人的认知能力存在明显影响[9]。
2.3 缓慢消化淀粉与肥胖症
引发肥胖症的主要原因是长时间的不当饮食和不规律饮食,肥胖症不仅影响个人美观,还会诱发心脏病、高血压、高血脂等一系列疾病。近年研究发现,在饮食中摄入部分低GI的食物可使机体长时间产生饱腹感,有利于控制体重。由于人体摄入的食物通过代谢生成葡萄糖被机体吸收并转化成能量,故血糖水平是人体产生饱腹感的重要原因,低血糖浓度促使人们进食,而高血糖水平可使机体产生饱腹感。科学家指出:SDS在体内持续释放能量,摄入SDS可以延缓人体的饥饿感,有效减少热量的摄入,具有明显的减肥功效。SDS对饭后血糖、胰岛素水平等饱腹感因素存在影响[10],对于肥胖者人群来说,选择富含SDS的食物可以控制体重,有效预防肥胖的发生。
2.4 缓慢消化淀粉与机体能量代谢
机体的血糖指数和机体体力维持情况密切相关,SDS作为低血糖指数食物可提高运动之后的糖原补给速度,使运动员在运动过程中获得稳定持久的能量,从而保持其耐力[11]。机体在长跑等耐力运动过程中,摄入低血糖指数的食物可产生较长时间的抗饥饿感,缓慢而持久的释放能量。
2.5 缓慢消化淀粉与心血管疾病
高血压、高血脂、高血黏稠度等属于代谢综合征,是心血管疾病的诱发困素。大量流行病学研究表明,低GI的膳食可降低血液中的总胆固醇和低密度脂蛋白,增加高密度脂蛋白,缓解高血糖和高胰岛素症状,降低冠心病、微血管并发症等疾病的发病率。这说明SDS具有改善血脂成分,降低胰岛素分泌、血栓因子及内皮细胞的功能[12-13]。长期摄入富含SDS的食物能降低引发心脏病和中风的胆固醇含量,最终可预防、延缓心血管疾病的发生。
2.6 缓慢消化淀粉与癌症
高GI食物在小肠内被完全消化吸收,因此结肠缺少必需的转运,极易造成便秘,甚至诱发结肠癌等肠道疾病。SDS作为低GI食物可增加在机体肠道内发酵的碳水化合物含量,利于改善肠道微生物环境[14],促进肠道蠕动,促进肠道毒素排出,降低肠道疾病发病率[3]。
3 缓慢消化淀粉的应用价值
由于SDS特有的功能性质,在食品、药品等诸多行业中,SDS作为功能性原料具有广泛的应用价值。针对不同消费者的不同需求,可研发保健食品及功能性食品,如:功能性保健食品及可持续能量缓释的运动员特定食品。将SDS添加到饼干、糖果、调味料等不同淀粉类食品中,可改善食品的口感,提升食品的功能特性[15-16]。SDS是可以被酶完全缓慢降解的淀粉,可有效改善糖尿病患者的糖负荷,可研制适合糖尿病人预防低血糖、治疗餐后高血糖的保健食品;治疗糖尿病、心血管疾病、肥胖的药物及包衣材料[17]。据国外报道,还可将SDS添加到饲料中[18-19],利于畜禽对饲料养分的吸收利用率,从而利于畜禽的饲养[20]。
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Study on physiological characteristics of slowly digestible starch
LIAN Lian, LIU Xiao-yan
(School of Pharmacy, Heilongjiang University of Traditional Chinese Medicine, Harbin 150040, China)
Slowly digestible starch (SDS) refers to the digestion and absorption in the small intestine, but the slower starch mainly refers to some ungelled starch. SDS can prevent and treat some chronic diseases associated with diet, metabolism, maintain satiety and postprandial blood glucose steady state to sustain the satiety with the release of energy and improve body’s sensitivity to insulin.
Slowly digestible starch; Physiological characteristics; Application value; SDS
TS231
: A
: 1674-8646(2017)16-0020-02
2017-06-07