[发明专利]通过仿生模拟消化吸收技术预测食物血糖生成指数的方法

说明书

本发明属于体外仿生模拟消化技术领域，具体涉及一种体外预测食物血糖生成指数的方法。本发明所述体外预测食物血糖生成指数的方法，采用了与人体较为接近的柔性仿生消化系统，模拟了胃肠的生理形态和运动，使得混合食物的消化过程与人体更接近，一定程度上减少活体动物的使用且环境友好。本发明提出的食物血糖生成指数预测的方法是基于食物自身消化的实测数据进行，与人体实验具有较高的一致性，一致性R²＝0.97，可以更真实的反映膳食的体内消化过程，为预测食物的血糖生成提供依据，同时也为采用GI进行慢性病的防治提供快速的评价方法。

技术领域

本发明属于体外仿生模拟消化技术领域，具体涉及一种体外预测食物血糖生成指数的方法。

背景技术

血糖是人体血液中的葡萄糖的简称，血糖的稳定是人体健康的重要因素。正常情况下，血糖有3大主要来源，包括：食物摄入、肝糖元分解和非糖物质转化；血糖有3大主要去路，包括：氧化供能、合成肝糖元和转化为非糖物质。这种来源和去路的平衡使得人体血糖的变化局限在 3.89-6.11mM的生理范围内，实现人体糖代谢的稳定。

然而，当前我国人群血糖调控失衡较为严重，以高血糖为主要特征的糖尿病前期和糖尿病人群总数预计已占到全国总人数的50％左右，成为当前慢性病防控刻不容缓的问题。在以往的研究中人们达成共识的是，饮食治疗是始终贯穿糖尿病高危人群的基石，及时有效的饮食干预可以减少糖尿病的发生和发展。因此，关注食物中能够产生多少葡萄糖是个重要的问题。

以往研究食物对血糖生成的影响，广泛使用的是”食物血糖生成指数 (Glycemicindex，GI)”这一指标，FAO/WHO专家委员会于1997年对于 GI的定义是：指在标准定量下(一般为50克)某种食物中碳水化合物引起血糖上升所产生的血糖时间曲线下面积和标准物质(一般为葡萄糖)所产生的血糖时间下面积之比值再乘以100。GI的数值反映了某种食物与葡萄糖相比升高血糖的速度和能力，一般把GI70的称为高GI膳食、56-70称为中等GI膳食、小于或等于55则称为低GI膳食。已有研究发现，低GI 的食物或膳食模式有预防和改善糖尿病、心脏病、肥胖等慢性病的有益效果。因此，对于食物血糖生成指数的判定可以有助于预防和控制慢性病。

既往已有相关GI预测的研究主要集中在四个方面：体内实验法，体外消化法，食物GI加权法，以及混合膳食模型研究。其中，血糖生成指数的体内检测一般严格按照GI的定义进行且对受试者的身高、体重、空腹血糖水平均有明确的要求，使得受试者在检测前12个小时必须空腹、避免剧烈运动、禁喝含酒精的饮料等；而其他3种方法因不受伦理学限制、成本较低的方法受到广泛关注。体外消化法通常是指在体外模拟体内食物消化的过程，测定各种淀粉的含量，计算淀粉的消化水解率，对食物的GI进行预测，Englyst对碳水化合物消化特性进行研究，提出了快利用淀粉(rapidly available glucose,RAG)、慢利用葡萄糖(slowly available glucos)的概念和测定方法，结果证明RAG与GI显著相关。Englyst的方法适用于较理想的模型，但是没有考虑到抗性淀粉的影响。随后，李建文等提出了将120分钟以内消化的淀粉量和葡萄糖含量相加定义为易利用糖，20分钟内消化的淀粉以及120分钟内消化的淀粉量与GI值成正相关，与抗性淀粉的含量呈负相关。食物GI加权法，是1998年由FAO/WHO报道了计算GI的公式为，一周膳食GI＝∑(食物GI×该食物碳水化合物含量)/一餐总餐总碳水化合物，这个公式主要考虑食物中碳水化合物的比例，未涉及不同食物种类的搭配以及各种营养素之间的交互作用，后续的研究指出利用此公式计算所得GI值与人体试验测定GI值相关性很差。混合膳食模型研究由2004年 Flint等提出，混合膳食中的脂肪、蛋白质、能量比碳水化合物本身更能影响GI值，崔红梅等也有类似的报道，混合膳食中蛋白质、膳食纤维影响 GI，膳食中适量的蛋白质可降低血糖水平等。