不同动物的升糖指数模型饲料
升糖指数(glycemic index,简称GI),又名“血糖生成指数”(生糖指数)。是指某种食物在含碳水化合物标准定量(一般为50克)的食物量时引起血糖上升所产生的血糖升高值(生糖值)与标准碳水化合物(葡萄糖,或,白面包)的升高血糖值的比值。这种食物和标准碳水化合物的血糖升高值都以时间曲线下面积(IAUC,Incremental Area Under blood glucose Curve)表示。这个IAUC的时间一般确定为2h。
GI=某种物质的IAUC/标准物质的IAUC*100
因此,GI值是相对值,是反映了某种食物与标准物质相比升高血糖的速度和能力。GI被广泛应用于糖尿病模型(II型)、代谢综合症模型(MS模型)、高脂血症(高血脂)、动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝、癌症(如乳癌、结肠癌)等等与代谢相关的研究。
依照目前国际上的标准(葡萄糖作为100): 升糖指数70 以上属于高升糖指数食物,升糖指数70~55 之间为中升糖指数食物,低于55为低升糖指数食物。
请注意“升糖指数”与“糖负荷”(glycemic load,GL)的关系。升糖指数是相对于标准物质的血糖反应而言的,糖负荷也是如此。但是,两者的角度是不同的,GI是以饮食或模型饲料中相同碳水化合物含量(与标准物质相同)的食品量或模型饲料量所引起血糖升高反应的大小,而GL只考虑单位重量的饮食或模型饲料(不考虑碳水化合物含量,也不考虑碳水化合物的类型)升高血糖的反应,即GL是以单位重量的食品或饲料的血糖反应。
比如,我们常说高糖食物、高碳水化物食物,或者高糖模型饲料、高碳水化合物模型饲料,当喂养动物时以相同重量的饲料喂养时,得到的是糖负荷。而当用含有相同碳水化合物的模型饲料喂养时的血糖反应就是GI,可想而知,这时每天给动物饲料的摄入量不一定相同。
在动物中进行研究时,有两种方法:
方法(1):设计某个或多个不同GI值的模型饲料,研究模型饲料对动物机能的作用。
该方法中GI值的确定,可以是按照人体的GI进行模型饲料设计,目的是观察人类该GI值的饮食在动物中GI的表现和生理效应,主要依据是“国际升糖指数表”;或者针对动物的GI值设计模型饲料(根据动物实际的GI反应)。
方法(2):不考虑模型饲料的GI值究竟是多少,只确定高GI和低GI,比较高GI和低GI的模型饲料对动物机能的作用。
该方法由于不需要确定GI值定量,只定性为高还是低,因此,可以任意设定这个"高"和“低”,但是,为了确保观察效应的可靠性,需要有一定的距离。
不论采用上述哪一种方法,模型饲料中除了碳水化合物原料可以有差别之外,碳水化合物含量和其他各项成分及其含量都应当相同,否则没有可比性。
动物表现的GI在很大程度上受到年龄和性别的决定。因此,选用动物时务必考虑年龄的大小和性别,以及年龄的一致性和性别的一致性。
升糖指数主要是碳水化合物的类型和含量,但是,模型饲料中其他成分也非常关键。例如,饲料中蛋白质类型和含量、脂肪含量、膳食纤维的类型和含量,等等,都影响GI。
在进行生糖指数或相关研究时,由于不同年龄和性别对GI有关键性作用,因此,不可以用过去的结果替代本次的实验观察,也不可以用其他实验室的资料替代本实验室本次的实验结果。所以,不论模型饲料的GI值设定不论是多少,都应当采用标准方法进行动物的GI观察,并在论文中提供数据。
GI测定方法是,给予标准量的标准物质,每15分钟取一次血样,观察2h内(包括2h)的血糖反应值(IAUC),以同样的方法得到模型饲料的血糖反应曲线和IAUC,从而获得GI值以及比较模型饲料之间GI的差别。
注意:在人类食物中进行GI观察和比较时,标准物质一般采用含50g碳水化合物,也可以采用含75g或含25g。在动物实验中,可以设置一组“参考饲料”,采用葡萄糖作为碳水化合物。由于采用配对喂养(这是升糖指数相关研究必需的),这个参考饲料就是作为100,模型饲料与之比较,就可以得出模型饲料GI,不同模型之间也就可以相互比较,原因是:模型饲料与参考饲料之间,以及模型饲料之间,饲料中碳水化合物含量和动物摄入量都是相同的,因此,需要可以不考虑碳水化合物含量用多大。
生糖指数一般是按照国际规定的方法计算。一种方法是采用葡萄糖溶液升高血糖的反应(IAUC)作为标准(GIg,作为100),获得的GI就是标准的GI。如果要换算成白面包为标准的GI,则计算公式是:GI=GIg×0.7,因为白面包的GI是葡萄糖的70%(白面包的GI是70)。
另一种方法是以白面包作为标准物质的升高血糖的反应(IAUC)作为标准(GIb,作为100)。这种情况下,如果要换算成以葡萄糖为标准物质的GI,则计算公式是:GIb×1.42,原因是白面包GIb是葡萄糖GIg的70%(即GI为70,100/70=1.42)。
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