调节血糖的功能性食品课件

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1、调节血糖的 功能性食品血液中的葡萄糖血糖。空腹时血糖浓度超过120mg/100mL称为高血糖。血糖含量超过肾糖阈值（160180mg/100mL）时就会出现糖尿。持续性出现高血糖与糖尿，就是糖尿病。三多一少：多食、多饮、多尿、体重减轻n糖尿病是由于体内胰岛素不足而引起的以糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱为特征的常见慢性病。n糖尿病可发生于任何年龄，全球有1亿多人患糖尿病。n据统计，世界上糖尿病的发病率为3%5%，50岁以下的人均发病率为10%。在美国，发病率为6%7%，每年死于糖尿病并发症的人数超过16万。在中国，随着经济的发展和人们饮食结构的改变以及人口老龄化，糖尿病患者迅速增加。目前25岁以上成年

2、人糖尿病患病率约为2.5%，达2000多万人，预计到2010年糖尿病患者可能达到6300万，将居世界首位。n糖尿病会引起并发症。患糖尿病20年以上的病人中有95%出现视网膜病变，糖尿病患心脏病的可能性较正常人高24倍，患中风的危险性高5倍，一半以上的老年糖尿病患者死于心血管疾病。除此之外，糖尿病患者还可能患肾病、神经病变、消化道疾病等。由于糖尿病并发症可以累及各个系统。n糖尿病目前还不能彻底治愈，但患者的血糖水平可以通过食物途径得到调节、稳定和控制。一、概述一、概述n（一）糖尿病的分类（一）糖尿病的分类n 一般来说，糖尿病分为I型、型、其他特异型和妊娠糖尿病四种：n 1.型糖尿病n 由于胰岛-

3、细胞严重或完全破坏，血浆胰岛素水平低于正常低限，以致胰岛素释放曲线低平。n这种糖尿病又称胰岛素依赖型糖尿病（IDDM），多发生于青少年。临床症状为起病急、多尿、多饮、多食、体重减轻等，有发生酮症酸中毒的倾向，必须依赖胰岛素维持生命。n 2.型糖尿病 又称非胰岛素依赖型糖尿病（NIDDM）基础胰岛素分泌正常或增高，但-细胞对葡萄糖的刺激反应减弱。可发生在任何年龄，但多见于中老年，常伴有肥胖。这种类型起病慢，临床症状相对较轻，但在一定诱因下也可发生酮症酸中毒或非酮症高渗性糖尿病昏迷。通常不依赖胰岛素，但在特殊情况下有时也需要用胰岛素控制高血糖。（二）糖尿病的起因（二）糖尿病的起因遗传因素环境因素相

4、互n1.遗传因素n 国外研究表明，有糖尿病家族史者占25%50%，尤其是型糖尿病患者。n2.自身免疫因素n正常情况下，机体不会发生自身免疫。n但糖尿病人及其亲属伴有自身免疫性疾病，如恶性贫血、甲状腺功能亢进症、桥本甲状腺炎等。自身免疫性肾上腺炎在糖尿病人中约占14%，比一般人群中的患病率高6倍。I型糖尿病患者常有多发性自身免疫性疾病，如同时或先后发生肾上腺炎、桥本甲状腺炎，这3种症状并存称Schmidts综合症。n3.病毒感染因素n显然存在对病毒感染“易感性”或“抵抗性”方面的差异。这种差异可能与胰岛-细胞膜上的病毒受体数目有关，也可能与免疫反应有关，即病毒感染激发自身免疫反应，从而导致胰岛素

5、进行性破坏。n4.-细胞功能与胰岛素释放异常n在胰岛素依赖型糖尿病中，胰岛炎会使-细胞功能遭受破坏，胰岛素基值很低甚至测不出，糖刺激后-细胞也不能正常分泌释放或分泌不足。n5.肥胖n葡萄糖在体内氧化分解、合成以及转化为脂肪均需要胰岛素的参与。n肥胖患者摄食量大，葡萄糖转化过程旺盛，易出现胰岛素相对不足，进而刺激胰岛-细胞分泌胰岛素，加重了胰岛-细胞膜的负担，导致糖尿病。n6.胰岛素受体异常、受体抗体与胰岛素相抵抗n7.神经因素n 近年研究发现，刺激下丘脑外侧核（LHA）可兴奋迷走神经，使胰岛素分泌增多，刺激下丘脑腹内侧核（VMH），则兴奋交感神经，使胰岛素分泌减少，这说明下丘脑中存在胰岛素生成

6、调节中枢及胰岛素剥夺中枢。这是非胰岛素依赖型糖尿病的一种病因。n8.胰岛素拮抗激素的存在n 这类抗拮激素所致的糖尿病，大都属继发性糖尿病或糖耐量异常。（三）糖尿病的发病机理（三）糖尿病的发病机理n胰岛素依赖型糖尿病的发病机理：胰岛素依赖型糖尿病的发病机理：n病毒感染等因素扰乱了体内抗原，使患者体内的T、B淋巴细胞致敏。由于机体自身存在免疫调控失常，导致了淋巴细胞亚群失衡，B淋巴细胞产生自身抗体，K细胞活性增强，胰岛-细胞受抑制或被破坏，导致胰岛素分泌的减少，从而产生疾病。非胰岛素依赖型糖尿病的发病机理非胰岛素依赖型糖尿病的发病机理：n（1）胰岛素受体或受体后缺陷，尤其是肌肉与脂肪组织内受体必须

7、有足够的胰岛素存在，才能让葡萄糖进入细胞内。当受体及受体后缺陷产生胰岛素抵抗性时，就会减少糖摄取利用而导致血糖过高。这时，即使胰岛素血浓度不低甚至增高，但由于降糖失效，导致血糖升高。n（2）在胰岛素相对不足与拮抗激素增多条件下，肝糖原沉积减少，分解与糖异生作用增多，肝糖输出量增多。n（3）由于胰岛-细胞缺陷、胰岛素分泌迟钝、第一高峰消失或胰岛素分泌异常等原因，导致胰岛素分泌不足引起高血糖。持续或长期的高血糖，会刺激-细胞分泌增多，但由于受体或受体后异常而呈胰岛素抵抗性，最终会使-细胞功能衰竭。（四）糖尿病与高血脂症的关系（四）糖尿病与高血脂症的关系n糖尿病患者发生以动脉粥样硬化疾病为特征的大血

8、管病变的危险，是非糖尿病人群的34倍，而且病变发生早进展快，是糖尿病患者死亡的最主要原因。这种大血管病变导致的死亡，与糖尿病人的血脂代谢异常密切相关。n 糖尿病患者血脂异常的特点是：n 1.甘油三酯升高（有30%40%的病人甘油三酯水平2.25mmol/L）；n 2.餐后血脂水平高于普通人群；n 3.高密度脂蛋白胆固醇下降，可防止血管硬化；n 4.致病性很强的LDL由于糖化和氧化，消除减慢，因此，其对糖尿病大血管病变的危害性最大。n诱发糖尿病进一步恶化的最危险因素不是糖而是脂肪。如患者能接受低脂饮食，如将摄入脂肪所供的热量从40%减至10%，糖尿病就会得到很好的控制。n因此，糖尿病患者血清胆固

9、醇水平应控制在5.3 mmol/L以下，低密度脂蛋白-胆固醇水平应控制在2.6mmol/L以下，甘油三酯水平应控制在1.7 mmol/L以下，高密度脂蛋白-胆固醇应保持在1.4mmol/L以下，这样就可在一定程度上减轻或延缓糖尿病患者的动脉粥样硬化的发生和发展，对糖尿病的慢性血管病变，特别是大血管病变起到一定的防治作用。（五）、糖尿病的表现（五）、糖尿病的表现1、无症状期的表现 型糖尿病A、糖尿病前期 糖尿病倾向或潜伏性糖耐量异常 多见于糖尿病患者的子女等 如能采取积极措施有可能不发生糖尿病nB亚临床期n在应激状态或妊娠后期表现为糖耐量减低、胰岛素释放曲线延迟、皮质素激发糖耐量实验阳性，但无症

10、状。妊娠期间糖耐量降低而分娩后可以恢复的称妊娠期糖尿病，分娩后不恢复的可发展为隐形糖尿病或临床糖尿病。nC隐性期n葡萄糖耐量实验异常，空腹或餐后2h血糖均达糖尿病诊断标准，餐后尿糖可阳性，但无“三多一少”症状。2、症状期的表现、症状期的表现n1.多食n由于葡萄糖的大量丢失、能量来源减少，患者必须多食补充能量来源。不少人空腹时出现低血糖症状，饥饿感明显，心慌、手抖和多汗。如并发植物神经病变或消化道微血管病变时，可出现腹胀、腹泻与便秘交替出现现象。n2.多尿n 由于血糖超过了肾糖阈值而出现尿糖，尿糖使尿渗透压升高，导致肾小管吸收水分减少，尿量增多。n3.多饮n 糖尿病人由于多尿、脱水及高血糖导致患

11、者血浆渗透压增高，引起患者多饮，严重者出现糖尿病高渗性昏迷。n4.体重减少n 非依赖型糖尿病早期可致肥胖，但随时间的推移出现乏力、软弱、体重明显下降等现象，最终发现消瘦。依赖型糖尿病患者消瘦明显。晚期糖尿病患者都伴有面色萎黄、毛皮稀疏无光泽。n5.感染、出现并发症等（六）、患者专用功能性食品的开发原理n糖尿病患者体内碳水化合物、脂肪和蛋白质均出现程度不一的紊乱，由此引起一系列并发症。开发功能性食品的目的在于要保护胰岛功能，改善血糖、尿糖和血脂值，使之达到或接近正常值，同时要控制糖尿病的病情，延缓和防止并发症的发生与发展。糖尿病患者的营养结构特点：n1、总能量控制在仅能维持标准的体重水平；n2、

12、有一定数量的优质蛋白质与碳水化合物；n3、低脂肪；n4、高纤维；n5、杜绝能引起血糖波动的低分子糖类（包括蔗糖与葡萄糖等）。n6、足够的维生素、微量元素与活性物质。可依据这些基本原则，设计糖尿病人专用功能性食品。在开发糖尿病专用功能性食品时，有关能量、碳水化合物、蛋白质、脂肪等营养素的搭配原则是：n1.能量：n 以维持正常体重或略低于正常体重为宜n2.碳水化合物：n 占总能量的55%60%；n3.蛋白质：n 与正常人一样按0.81g/kg体重供给，老年人适当增加。减少蛋白质摄入量，可能会延缓糖尿病、肾病的发生与发展；n4.脂肪：n 占总能量的30%或低于30%。减少饱和脂肪酸，增加多不饱和脂肪

13、酸，以减少心血管并发症的发生。n5.胆固醇：n 控制在300mg/d以内，以减少心血管病并发症的发生。n6.维生素n维生素C、B6、B12；妊娠糖尿病缺维生素B6。n7.矿物元素n钠：不超过3g/d，以防止高血压。n铬：促进非胰岛素依赖型糖尿病人对葡萄糖的利用n钾：缺乏导致胰岛素释放不足n镁：维持K+-Na+泵的正常运转，作用胰岛素n锌、锰等调节血糖 功能评价：n1、试验项目n（1）动物实验n高血糖模型动物的空腹血糖值、糖耐量试验。n正常动物的降糖试验。n（2）人体试食试验n空腹血糖值、糖耐量试验、胰岛素测定、尿糖测定。n2、试验原则n（1）建立高血糖动物模型，常用四氧嘧啶作为建模药物。n（2

14、）人体试食试验是必须项目，在动物学试验有效基础上并对受试样品的食用安全性作进一步的观察后进行。试验人群为型糖尿病患者，除测定规定的指标外，应加测一般健康指标。n3、结果判定n（1）动物实验n动物学试验有一项指标阳性；n（2）人体试食试验的空腹血糖值、糖耐量试验两项指标中有一项阳性，胰岛素又未升高，可判定受试样品有降血糖作用。二、具有调节血糖功能的物质二、具有调节血糖功能的物质n（一）、糖醇类（一）、糖醇类n糖醇类是糖类的醛基或酮基被还原后的物质。n一般是由相应的糖经过氢化而成的一种特殊甜味剂。n 重要的有木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、异麦芽糖醇等n 但赤藓糖醇只能由发酵法制得。

15、1、性状n（1）有一定甜度，但都低于蔗糖的甜度，因此可适当用于无蔗糖食品中低甜度食品的生产。n（2）热值大多低于（或等于）蔗糖。糖醇不能完全被小肠吸收，其中有一部分在大肠内由细菌发酵，代谢成短链脂肪酸，因此热值较低。适用于低热量食品，或作为高热量甜味剂的填充剂。2、生理功能n（1）.在人体的代谢过程中与胰岛素无关，不会引起血糖值和血中胰岛素水平的波动，可用作糖尿病和肥胖患者的特定食品；n（2）.无龋齿性。可抑制引起龋齿的突变链球菌的生长繁殖，从而预防龋齿。并可阻止新龋齿的形成及原有龋齿的继续发展。n（3）.有类似于膳食纤维的功能，可预防便秘、改善肠道菌群、预防结肠癌等作用。n糖醇类在大剂量服用

16、时，一般都有缓泻作用（赤藓糖醇除外）。（二）、麦芽糖醇（氢化麦芽糖醇）（二）、麦芽糖醇（氢化麦芽糖醇）n其分子式为C12H24O11。n 1、性状n 它是由一分子葡萄糖和一分子山梨糖醇结合而成的二糖醇。n甜度约为蔗糖的85%95%，甜感近似蔗糖。n难于发酵，有保香、保湿作用。在pH值39时耐热，基本上不发生美拉德反应。n在人体内不能被消化吸收，除肠内细菌可利用一部分外，其余无法消化而排除体外。n易溶于水和醋酸。n低热，发热量1.67kJ/g(0.4kcal/g)，相当于蔗糖的十分之一。2、生理功能n（1）调节血糖 进食后不升高血糖，不刺激胰岛素分泌，对糖尿病患者不会引起副作用，也不受胰液的分解

17、。n（2）减脂作用 与脂肪同食时，可抑制人体脂肪的过度贮存。当有胰岛素存在时，LPL活度相应提高，而刺激胰岛素的分泌，这是造成动物体内脂肪过度积聚的主要因素。n（3）防龋齿作用 经体外培养，麦芽糖醇不能被龋齿的变异链球菌所利用，故不会产酸。n3、制备n 由淀粉原料（包括碎米）经磨浆后用-淀粉酶保温约24h，至DE值不变后再升温、灭酶，得到以麦芽糖为主（含少量葡萄糖、麦芽三糖和麦芽四糖）的水解物，经脱色、过滤、精制后，在镊催化下，用7.08.5MPa、130150进行氢化，然后脱色、浓缩、中和至pH值为5.56.0而成麦芽糖醇糖浆（固形物75%80%）。再经干燥则得固形物为88.595%的固形物

18、麦芽糖醇，如糖浆经过结晶，则可得固形物98%以上的结晶纯品。n4、用途n 作为低热量的糖类甜味剂，适用于糖尿病、心血管病、动脉硬化、高血压和肥胖症患者。因属非发酵性糖，可作为防龋齿甜味剂。也可作为蜜饯等的保香剂、粘稠剂、保湿剂等。n5、限量n GB2760-1996：雪糕、冰棍、饮料、饼干、面包、糖果、酱菜、胶基糖果、豆制品、制糖及酿造工艺用，均GMP；鱼麋及其制品，0.5g/kg；糕点，5.0g/kg。n6、安全性n ADI不作特殊规定。（三）、木糖醇（三）、木糖醇n其分子式为C5H12O5。n 1、性状n 白色结晶或结晶性粉末，几乎无臭。n具有清凉甜味，甜度0.651.00（视浓度而异）。

19、n热量17 kJ（4.06cal/g）。n与金属离子有螯合作用，可作为抗氧化剂的增效剂，有助于维生素和色素的稳定。极易溶于水（约1.6ml），微溶于乙醇和甲醇，热稳定性好。10%水溶液的pH值为5.07.0（在pH值38时稳定）。n天然品存在于香蕉、胡萝卜、杨梅、洋葱、莴苣、花椰菜、桦树的叶和浆果及蘑菇等中。2、生理功能n（1）调节血糖 在人体内的代谢途径不同于一般糖类，不需要胰岛素的促进，而能透过细胞膜，成为组织的营养成分，并能使肝脏中的糖原增加。因此，对糖尿病人来说，食用木糖醇不会增加血糖值，并能消除饥饿感、恢复能量和体力上升。n（2）防龋齿作用 木糖醇本身不能被可致龋齿的变形菌所利用，也

20、不能被酵母、唾液所利用，使口腔保持中性，防止牙齿被酸所蛀蚀。n（3）调节肠胃功能 木糖醇具有与低聚糖类似的改善小鼠胃畅功能的效果。n 3、制备n（1）.由玉米芯或甘蔗渣经水解、净化、加氢精制而成。据报道，由甘蔗渣经酶法水解液制备，生产成本可降低80%。n（2）.以玉米芯、甘蔗渣、秸秆等为原料，采用纤维分解酶等酶技术和生物技术生产木糖醇，可解决化学生产法所存在的设备和操作费用高、产品纯化困难等问题。所需设备为普通常温常压化工设备和通用发酵设备。n 4、安全性 可安全用于食品；ADI不作特殊规定；LD502.0g/kg。（四）、山梨糖醇四）、山梨糖醇n其分子式为C6H14O6。n 1、性状n 白色

21、针状结晶或结晶性粉末，也可为片状或颗粒状，无臭。n有清凉爽口甜味，甜度约为蔗糖的60%，在人体内可产生热量16.7kJ/g。极易溶于水（1g/0.45ml），微溶于乙醇、甲醇和醋酸。低于60%时易生霉。有吸湿性，吸湿能力小于甘油。水溶液的pH值为67。渗透压为蔗糖的1.88倍。n天然品存在于植物界，尤其在海藻（红藻含13.6%）、苹果、梨、葡萄等水果中，也存在于哺乳动物的神经、眼的水晶体等中。2、生理功能n（1）调节血糖n缓和了餐后血糖值的波动。n在早餐中加入山梨糖醇35g，餐后血糖值：正常人9.3mg/dl，型糖尿病人为32.2mg/dl，而食用蔗糖的对照值，正常人44.0mg/dl，型糖尿

22、病人为78.0mg/dl。n（2）防龋齿n食用山梨糖醇后，既不会导致龋齿变形菌的增殖，也不会降低口腔pH值(pH值低于5.5时可形成菌斑)。n 3、制备 由葡萄糖在镍催化下经高温高压氢化后，由离子交换树脂精制浓缩、结晶、分离而成。或由浓缩液经喷雾干燥而成粉末结晶。n 4、限量 FAO/WHO：葡萄干，5g/kg；食用冰和加冰饮料，50 g/kg。FDA：硬糖99%；胶姆糖75%；软糖98%；果糖、果冻30%；冷冻乳品甜食17%；焙烤制品30%；其他食品2%。n 5、安全性 ADI不作特殊规定；LD5023.3g/kg（小鼠，经口）；15.9 g/kg（大鼠，经口）；人长期食用50g/d无异常。

23、超过50g/d时因在肠内滞留时间过长而导致腹泻。（五）蜂胶（五）蜂胶n蜂胶是蜜蜂从植物叶芽、树皮内采集所得的树胶混入工蜂分泌物和蜂蜡而成的混合物。n具有广谱抑均、抗病毒作用。n由于原胶（即从蜂箱中直接取出的蜂胶）中含有杂质而且重金属含量较高，不能直接食用，必须经过提纯、去杂、去除重金属如铅等之后才可用于加工生产各种蜂胶制品。此外，蜂胶的来源和加工方法对于蜂胶的质量影响很大。n1、主要成分 树脂50%55%，蜂蜡30%40%，花粉5%10%。主要功效成分有黄酮类化合物，包括白杨黄素、山奈黄素、高良姜精等。n2、性状 红褐至绿褐色粉末，或褐色树脂状固体，有香味。加热时有蜡质分出。可分散于水中，但难

24、溶于水，溶于乙醇。3、生理功能n具有调节血糖的功能。n能显著降低血糖，减少胰岛素的用量，能较快恢复血糖正常值。消除口渴、饥饿等症状。n并能防治有糖尿病所引起的并发症。蜂胶本身是一种广谱抗菌素，具有杀菌消炎的功效。糖尿病患者血糖含量高，免疫力低下，容易并发炎症，蜂胶可有效控制感染，使患者病情逐步得到改善。蜂胶降血糖、防治并发症的可能机理：n.蜂胶中的黄酮类、萜烯类物质有促进肝糖元的作用，从而降低血糖。而且这种调节是双向的，不会降低正常人的血糖含量。n蜂胶不仅可以抗菌消炎，还能活化细胞，促进组织再生。因此可以使发生病变、丧失分泌功能的胰岛素细胞恢复功能，从而降低血糖含量。n黄酮类化合物可以降低血脂

25、，改善血液循环，因而可防治血管并发症。n蜂胶中黄酮类、苷类能增强三磷酸腺苷（ATP）酶。ATP是机体能量的源泉，能使酶活性增加，ATP含量增加，促进体力恢复。n所含钙、镁、钾、磷、锌、铬等元素，对激活胰岛素、改善糖耐量，调节胰腺细胞功能等都有一定意义。4、安全性n蜂胶本身无毒，但在蜂胶原料的制备过程中，可有很多污染机会，重金属含量较高，铅含量可达200400mg/kg，而规定不得超过1 mg/kg，粗蜂胶不能食用，而需精制后方能是食用。n婴儿及孕妇不宜。n（六）、铬 铬是葡萄糖耐量因子的组成部分，缺乏后可导致葡萄糖耐量降低。所谓“葡萄糖耐量”是指摄入葡萄糖（或能分解成葡萄糖的物质）使血糖上升，

26、经血带走后使血糖迅速恢复正常。其主要作用是协助胰岛素发挥作用。缺乏后可使葡萄糖不能充分利用，从而导致血糖升高，有可能导致型糖尿病的发生。n（七）、三氯化铬 紫色单斜结晶，相对密度2.878，熔点820，沸点1300。易溶于水。能与烟酸化合成烟酸铬而具有与葡萄糖耐量因子相似的作用，从而起到提高胰岛素的敏感性，改善葡萄糖耐量的作用。（八）、番石榴叶提取物n 番石榴叶提取物的主要成分是多酚类物质，其中以窄单宁、异单宁和柄单宁为主要有效成分。还含有皂苷、黄酮类化合物、植物甾醇和若干精油成分。n 将番石榴叶的50%乙醇提取物按200mg/kg的量经口授于患有型糖尿病的大鼠，血糖值有类似于给予胰岛素后的下降，显示有类似胰岛素的作用。n（九）、南瓜 20世纪70年代日本即用南瓜粉治疗糖尿病，但至今对南瓜降糖的作用机理并不明确，有的认为主要是南瓜戊糖；有的认为主要是果胶和铬，因果胶可延缓肠道对糖和脂类的吸收，缺铬则使糖耐量因子无法合成而导致血糖难以控制。