調(diào)節(jié)血糖的功能性食品

調(diào)節(jié)血糖的功能性食品第1頁/共48頁血液中的葡萄糖——血糖。空腹時血糖濃度超過120mg/100mL稱為高血糖。血糖含量超過腎糖閾值（160~180mg/100mL）時就會出現(xiàn)糖尿。持續(xù)性出現(xiàn)高血糖與糖尿，就是糖尿病。三多一少：多食、多飲、多尿、體重減輕第2頁/共48頁糖尿病是由于體內(nèi)胰島素不足而引起的以糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝紊亂為特征的常見慢性病。糖尿病可發(fā)生于任何年齡，全球有1億多人患糖尿病。據(jù)統(tǒng)計，世界上糖尿病的發(fā)病率為3%～5%，50歲以下的人均發(fā)病率為10%。在美國，發(fā)病率為6%～7%，每年死于糖尿病并發(fā)癥的人數(shù)超過16萬。在中國，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們飲食結(jié)構(gòu)的改變以及人口老齡化，糖尿病患者迅速增加。目前25歲以上成年人糖尿病患病率約為2.5%，達2000多萬人，預(yù)計到2010年糖尿病患者可能達到6300萬，將居世界首位。第3頁/共48頁糖尿病會引起并發(fā)癥?；继悄虿?0年以上的病人中有95%出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變，糖尿病患心臟病的可能性較正常人高2～4倍，患中風(fēng)的危險性高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，糖尿病患者還可能患腎病、神經(jīng)病變、消化道疾病等。由于糖尿病并發(fā)癥可以累及各個系統(tǒng)。糖尿病目前還不能徹底治愈，但患者的血糖水平可以通過食物途徑得到調(diào)節(jié)、穩(wěn)定和控制。第4頁/共48頁一、概述（一）糖尿病的分類?

一般來說，糖尿病分為I型、Ⅱ型、其他特異型和妊娠糖尿病四種：?1.Ⅰ型糖尿病?

由于胰島β-細胞嚴重或完全破壞，血漿胰島素水平低于正常低限，以致胰島素釋放曲線低平。這種糖尿病又稱胰島素依賴型糖尿?。↖DDM），多發(fā)生于青少年。臨床癥狀為起病急、多尿、多飲、多食、體重減輕等，有發(fā)生酮癥酸中毒的傾向，必須依賴胰島素維持生命。第5頁/共48頁?2.Ⅱ型糖尿病又稱非胰島素依賴型糖尿病（NIDDM）基礎(chǔ)胰島素分泌正?；蛟龈?，但β-細胞對葡萄糖的刺激反應(yīng)減弱。

可發(fā)生在任何年齡，但多見于中老年，常伴有肥胖。這種類型起病慢，臨床癥狀相對較輕，但在一定誘因下也可發(fā)生酮癥酸中毒或非酮癥高滲性糖尿病昏迷。通常不依賴胰島素，但在特殊情況下有時也需要用胰島素控制高血糖。第6頁/共48頁（二）糖尿病的起因遺傳因素環(huán)境因素相互第7頁/共48頁1.遺傳因素?

國外研究表明，有糖尿病家族史者占25%～50%，尤其是Ⅱ型糖尿病患者。2.自身免疫因素正常情況下，機體不會發(fā)生自身免疫。但糖尿病人及其親屬伴有自身免疫性疾病，如惡性貧血、甲狀腺功能亢進癥、橋本甲狀腺炎等。自身免疫性腎上腺炎在糖尿病人中約占14%，比一般人群中的患病率高6倍。I型糖尿病患者常有多發(fā)性自身免疫性疾病，如同時或先后發(fā)生腎上腺炎、橋本甲狀腺炎，這3種癥狀并存稱Schmidts綜合癥。第8頁/共48頁3.病毒感染因素?顯然存在對病毒感染“易感性”或“抵抗性”方面的差異。這種差異可能與胰島β-細胞膜上的病毒受體數(shù)目有關(guān)，也可能與免疫反應(yīng)有關(guān)，即病毒感染激發(fā)自身免疫反應(yīng)，從而導(dǎo)致胰島素進行性破壞。?4.β-細胞功能與胰島素釋放異常?在胰島素依賴型糖尿病中，胰島炎會使β-細胞功能遭受破壞，胰島素基值很低甚至測不出，糖刺激后β-細胞也不能正常分泌釋放或分泌不足。5.肥胖葡萄糖在體內(nèi)氧化分解、合成以及轉(zhuǎn)化為脂肪均需要胰島素的參與。肥胖患者攝食量大，葡萄糖轉(zhuǎn)化過程旺盛，易出現(xiàn)胰島素相對不足，進而刺激胰島β-細胞分泌胰島素，加重了胰島β-細胞膜的負擔(dān)，導(dǎo)致糖尿病。第9頁/共48頁6.胰島素受體異常、受體抗體與胰島素相抵抗7.神經(jīng)因素?

近年研究發(fā)現(xiàn)，刺激下丘腦外側(cè)核（LHA）可興奮迷走神經(jīng)，使胰島素分泌增多，刺激下丘腦腹內(nèi)側(cè)核（VMH），則興奮交感神經(jīng)，使胰島素分泌減少，這說明下丘腦中存在胰島素生成調(diào)節(jié)中樞及胰島素剝奪中樞。這是非胰島素依賴型糖尿病的一種病因。8.胰島素拮抗激素的存在?

這類抗拮激素所致的糖尿病，大都屬繼發(fā)性糖尿病或糖耐量異常。第10頁/共48頁（三）糖尿病的發(fā)病機理胰島素依賴型糖尿病的發(fā)病機理：病毒感染等因素擾亂了體內(nèi)抗原，使患者體內(nèi)的T、B淋巴細胞致敏。由于機體自身存在免疫調(diào)控失常，導(dǎo)致了淋巴細胞亞群失衡，B淋巴細胞產(chǎn)生自身抗體，K細胞活性增強，胰島β-細胞受抑制或被破壞，導(dǎo)致胰島素分泌的減少，從而產(chǎn)生疾病。第11頁/共48頁非胰島素依賴型糖尿病的發(fā)病機理：（1）胰島素受體或受體后缺陷，尤其是肌肉與脂肪組織內(nèi)受體必須有足夠的胰島素存在，才能讓葡萄糖進入細胞內(nèi)。當受體及受體后缺陷產(chǎn)生胰島素抵抗性時，就會減少糖攝取利用而導(dǎo)致血糖過高。這時，即使胰島素血濃度不低甚至增高，但由于降糖失效，導(dǎo)致血糖升高。（2）在胰島素相對不足與拮抗激素增多條件下，肝糖原沉積減少，分解與糖異生作用增多，肝糖輸出量增多。（3）由于胰島β-細胞缺陷、胰島素分泌遲鈍、第一高峰消失或胰島素分泌異常等原因，導(dǎo)致胰島素分泌不足引起高血糖。持續(xù)或長期的高血糖，會刺激β-細胞分泌增多，但由于受體或受體后異常而呈胰島素抵抗性，最終會使β-細胞功能衰竭。第12頁/共48頁（四）糖尿病與高血脂癥的關(guān)系糖尿病患者發(fā)生以動脈粥樣硬化疾病為特征的大血管病變的危險，是非糖尿病人群的3～4倍，而且病變發(fā)生早進展快，是糖尿病患者死亡的最主要原因。這種大血管病變導(dǎo)致的死亡，與糖尿病人的血脂代謝異常密切相關(guān)。?

糖尿病患者血脂異常的特點是：?1.甘油三酯升高（有30%～40%的病人甘油三酯水平＞2.25mmol/L）；?2.餐后血脂水平高于普通人群；?3.高密度脂蛋白膽固醇下降，可防止血管硬化；?4.致病性很強的LDL由于糖化和氧化，消除減慢，因此，其對糖尿病大血管病變的危害性最大。第13頁/共48頁誘發(fā)糖尿病進一步惡化的最危險因素不是糖而是脂肪。如患者能接受低脂飲食，如將攝入脂肪所供的熱量從40%減至10%，糖尿病就會得到很好的控制。因此，糖尿病患者血清膽固醇水平應(yīng)控制在5.3mmol/L以下，低密度脂蛋白-膽固醇水平應(yīng)控制在2.6mmol/L以下，甘油三酯水平應(yīng)控制在1.7mmol/L以下，高密度脂蛋白-膽固醇應(yīng)保持在1.4mmol/L以下，這樣就可在一定程度上減輕或延緩糖尿病患者的動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展，對糖尿病的慢性血管病變，特別是大血管病變起到一定的防治作用。第14頁/共48頁（五）、糖尿病的表現(xiàn)1、無癥狀期的表現(xiàn)

Ⅱ型糖尿病A、糖尿病前期糖尿病傾向或潛伏性糖耐量異常多見于糖尿病患者的子女等如能采取積極措施有可能不發(fā)生糖尿病第15頁/共48頁B亞臨床期在應(yīng)激狀態(tài)或妊娠后期表現(xiàn)為糖耐量減低、胰島素釋放曲線延遲、皮質(zhì)素激發(fā)糖耐量實驗陽性，但無癥狀。妊娠期間糖耐量降低而分娩后可以恢復(fù)的稱妊娠期糖尿病，分娩后不恢復(fù)的可發(fā)展為隱形糖尿病或臨床糖尿病。C隱性期葡萄糖耐量實驗異常，空腹或餐后2h血糖均達糖尿病診斷標準，餐后尿糖可陽性，但無“三多一少”癥狀。第16頁/共48頁2、癥狀期的表現(xiàn)?1.多食?由于葡萄糖的大量丟失、能量來源減少，患者必須多食補充能量來源。不少人空腹時出現(xiàn)低血糖癥狀，饑餓感明顯，心慌、手抖和多汗。如并發(fā)植物神經(jīng)病變或消化道微血管病變時，可出現(xiàn)腹脹、腹瀉與便秘交替出現(xiàn)現(xiàn)象。第17頁/共48頁2.多尿?

由于血糖超過了腎糖閾值而出現(xiàn)尿糖，尿糖使尿滲透壓升高，導(dǎo)致腎小管吸收水分減少，尿量增多。3.多飲?

糖尿病人由于多尿、脫水及高血糖導(dǎo)致患者血漿滲透壓增高，引起患者多飲，嚴重者出現(xiàn)糖尿病高滲性昏迷。4.體重減少?

非依賴型糖尿病早期可致肥胖，但隨時間的推移出現(xiàn)乏力、軟弱、體重明顯下降等現(xiàn)象，最終發(fā)現(xiàn)消瘦。依賴型糖尿病患者消瘦明顯。晚期糖尿病患者都伴有面色萎黃、毛皮稀疏無光澤。5.感染、出現(xiàn)并發(fā)癥等第18頁/共48頁（六）、患者專用功能性食品的開發(fā)原理糖尿病患者體內(nèi)碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)均出現(xiàn)程度不一的紊亂，由此引起一系列并發(fā)癥。開發(fā)功能性食品的目的在于要保護胰島功能，改善血糖、尿糖和血脂值，使之達到或接近正常值，同時要控制糖尿病的病情，延緩和防止并發(fā)癥的發(fā)生與發(fā)展。第19頁/共48頁糖尿病患者的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)特點：1、總能量控制在僅能維持標準的體重水平；2、有一定數(shù)量的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)與碳水化合物；3、低脂肪；4、高纖維；5、杜絕能引起血糖波動的低分子糖類（包括蔗糖與葡萄糖等）。6、足夠的維生素、微量元素與活性物質(zhì)?？梢罁?jù)這些基本原則，設(shè)計糖尿病人專用功能性食品。第20頁/共48頁

在開發(fā)糖尿病專用功能性食品時，有關(guān)能量、碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)素的搭配原則是：1.能量：以維持正常體重或略低于正常體重為宜2.碳水化合物：占總能量的55%～60%；3.蛋白質(zhì)：與正常人一樣按0.8~1g/kg體重供給，老年人適當增加。減少蛋白質(zhì)攝入量，可能會延緩糖尿病、腎病的發(fā)生與發(fā)展；第21頁/共48頁4.脂肪：占總能量的30%或低于30%。減少飽和脂肪酸，增加多不飽和脂肪酸，以減少心血管并發(fā)癥的發(fā)生。5.膽固醇：控制在300mg/d以內(nèi)，以減少心血管病并發(fā)癥的發(fā)生。6.維生素維生素C、B6、B12；妊娠糖尿病缺維生素B6。第22頁/共48頁7.礦物元素鈉：不超過3g/d，以防止高血壓。鉻：促進非胰島素依賴型糖尿病人對葡萄糖的利用鉀：缺乏導(dǎo)致胰島素釋放不足鎂：維持K+-Na+泵的正常運轉(zhuǎn)，作用胰島素鋅、錳等第23頁/共48頁調(diào)節(jié)血糖功能評價：1、試驗項目（1）動物實驗①高血糖模型動物的空腹血糖值、糖耐量試驗。②正常動物的降糖試驗。（2）人體試食試驗空腹血糖值、糖耐量試驗、胰島素測定、尿糖測定。第24頁/共48頁2、試驗原則（1）建立高血糖動物模型，常用四氧嘧啶作為建模藥物。（2）人體試食試驗是必須項目，在動物學(xué)試驗有效基礎(chǔ)上并對受試樣品的食用安全性作進一步的觀察后進行。試驗人群為Ⅱ型糖尿病患者，除測定規(guī)定的指標外，應(yīng)加測一般健康指標。第25頁/共48頁3、結(jié)果判定（1）動物實驗動物學(xué)試驗有一項指標陽性；（2）人體試食試驗的空腹血糖值、糖耐量試驗兩項指標中有一項陽性，胰島素又未升高，可判定受試樣品有降血糖作用。第26頁/共48頁二、具有調(diào)節(jié)血糖功能的物質(zhì)（一）、糖醇類糖醇類是糖類的醛基或酮基被還原后的物質(zhì)。一般是由相應(yīng)的糖經(jīng)過氫化而成的一種特殊甜味劑。重要的有木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、麥芽糖醇、乳糖醇、異麥芽糖醇等但赤蘚糖醇只能由發(fā)酵法制得。第27頁/共48頁1、性狀（1）有一定甜度，但都低于蔗糖的甜度，因此可適當用于無蔗糖食品中低甜度食品的生產(chǎn)。（2）熱值大多低于（或等于）蔗糖。糖醇不能完全被小腸吸收，其中有一部分在大腸內(nèi)由細菌發(fā)酵，代謝成短鏈脂肪酸，因此熱值較低。適用于低熱量食品，或作為高熱量甜味劑的填充劑。第28頁/共48頁2、生理功能（1）.在人體的代謝過程中與胰島素?zé)o關(guān)，不會引起血糖值和血中胰島素水平的波動，可用作糖尿病和肥胖患者的特定食品；（2）.無齲齒性?？梢种埔瘕x齒的突變鏈球菌的生長繁殖，從而預(yù)防齲齒。并可阻止新齲齒的形成及原有齲齒的繼續(xù)發(fā)展。（3）.有類似于膳食纖維的功能，可預(yù)防便秘、改善腸道菌群、預(yù)防結(jié)腸癌等作用。糖醇類在大劑量服用時，一般都有緩瀉作用（赤蘚糖醇除外）。第29頁/共48頁（二）、麥芽糖醇（氫化麥芽糖醇）其分子式為C12H24O11。?1、性狀?

它是由一分子葡萄糖和一分子山梨糖醇結(jié)合而成的二糖醇。甜度約為蔗糖的85%～95%，甜感近似蔗糖。難于發(fā)酵，有保香、保濕作用。在pH值3～9時耐熱，基本上不發(fā)生美拉德反應(yīng)。在人體內(nèi)不能被消化吸收，除腸內(nèi)細菌可利用一部分外，其余無法消化而排除體外。易溶于水和醋酸。低熱，發(fā)熱量1.67kJ/g(0.4kcal/g)，相當于蔗糖的十分之一。第30頁/共48頁2、生理功能（1）調(diào)節(jié)血糖進食后不升高血糖，不刺激胰島素分泌，對糖尿病患者不會引起副作用，也不受胰液的分解。（2）減脂作用與脂肪同食時，可抑制人體脂肪的過度貯存。當有胰島素存在時，LPL活度相應(yīng)提高，而刺激胰島素的分泌，這是造成動物體內(nèi)脂肪過度積聚的主要因素。（3）防齲齒作用經(jīng)體外培養(yǎng)，麥芽糖醇不能被齲齒的變異鏈球菌所利用，故不會產(chǎn)酸。第31頁/共48頁3、制備?

由淀粉原料（包括碎米）經(jīng)磨漿后用α-淀粉酶保溫約24h，至DE值不變后再升溫、滅酶，得到以麥芽糖為主（含少量葡萄糖、麥芽三糖和麥芽四糖）的水解物，經(jīng)脫色、過濾、精制后，在鑷催化下，用7.0～8.5MPa、130～150℃進行氫化，然后脫色、濃縮、中和至pH值為5.5～6.0而成麥芽糖醇糖漿（固形物75%～80%）。再經(jīng)干燥則得固形物為88.5～95%的固形物麥芽糖醇，如糖漿經(jīng)過結(jié)晶，則可得固形物98%以上的結(jié)晶純品。4、用途?

作為低熱量的糖類甜味劑，適用于糖尿病、心血管病、動脈硬化、高血壓和肥胖癥患者。因?qū)俜前l(fā)酵性糖，可作為防齲齒甜味劑。也可作為蜜餞等的保香劑、粘稠劑、保濕劑等。第32頁/共48頁5、限量?GB2760-1996：雪糕、冰棍、飲料、餅干、面包、糖果、醬菜、膠基糖果、豆制品、制糖及釀造工藝用，均GMP；魚麋及其制品，0.5g/kg；糕點，5.0g/kg。6、安全性?ADI不作特殊規(guī)定。第33頁/共48頁（三）、木糖醇其分子式為C5H12O5。?1、性狀?

白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，幾乎無臭。具有清涼甜味，甜度0.65~1.00（視濃度而異）。熱量17kJ（4.06cal/g）。與金屬離子有螯合作用，可作為抗氧化劑的增效劑，有助于維生素和色素的穩(wěn)定。極易溶于水（約1.6ml），微溶于乙醇和甲醇，熱穩(wěn)定性好。10%水溶液的pH值為5.0~7.0（在pH值3~8時穩(wěn)定）。天然品存在于香蕉、胡蘿卜、楊梅、洋蔥、萵苣、花椰菜、樺樹的葉和漿果及蘑菇等中。第34頁/共48頁2、生理功能（1）調(diào)節(jié)血糖在人體內(nèi)的代謝途徑不同于一般糖類，不需要胰島素的促進，而能透過細胞膜，成為組織的營養(yǎng)成分，并能使肝臟中的糖原增加。因此，對糖尿病人來說，食用木糖醇不會增加血糖值，并能消除饑餓感、恢復(fù)能量和體力上升。（2）防齲齒作用木糖醇本身不能被可致齲齒的變形菌所利用，也不能被酵母、唾液所利用，使口腔保持中性，防止牙齒被酸所蛀蝕。（3）調(diào)節(jié)腸胃功能木糖醇具有與低聚糖類似的改善小鼠胃暢功能的效果。第35頁/共48頁

3、制備（1）.由玉米芯或甘蔗渣經(jīng)水解、凈化、加氫精制而成。據(jù)報道，由甘蔗渣經(jīng)酶法水解液制備，生產(chǎn)成本可降低80%。（2）.以玉米芯、甘蔗渣、秸稈等為原料，采用纖維分解酶等酶技術(shù)和生物技術(shù)生產(chǎn)木糖醇，可解決化學(xué)生產(chǎn)法所存在的設(shè)備和操作費用高、產(chǎn)品純化困難等問題。所需設(shè)備為普通常溫常壓化工設(shè)備和通用發(fā)酵設(shè)備。

4、安全性可安全用于食品；

ADI不作特殊規(guī)定；

LD502.0g/kg。第36頁/共48頁（四）、山梨糖醇其分子式為C6H14O6。?1、性狀?

白色針狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，也可為片狀或顆粒狀，無臭。有清涼爽口甜味，甜度約為蔗糖的60%，在人體內(nèi)可產(chǎn)生熱量16.7kJ/g。極易溶于水（1g/0.45ml），微溶于乙醇、甲醇和醋酸。低于60%時易生霉。有吸濕性，吸濕能力小于甘油。水溶液的pH值為6~7。滲透壓為蔗糖的1.88倍。天然品存在于植物界，尤其在海藻（紅藻含13.6%）、蘋果、梨、葡萄等水果中，也存在于哺乳動物的神經(jīng)、眼的水晶體等中。第37頁/共48頁2、生理功能（1）調(diào)節(jié)血糖緩和了餐后血糖值的波動。在早餐中加入山梨糖醇35g，餐后血糖值：正常人9.3mg/dl，Ⅱ型糖尿病人為32.2mg/dl，而食用蔗糖的對照值，正常人44.0mg/dl，Ⅱ型糖尿病人為78.0mg/dl。（2）防齲齒食用山梨糖醇后，既不會導(dǎo)致齲齒變形菌的增殖，也不會降低口腔pH值(pH值低于5.5時可形成菌斑)。第38頁/共48頁

3、制備由葡萄糖在鎳催化下經(jīng)高溫高壓氫化后，由離子交換樹脂精制濃縮、結(jié)晶、分離而成。或由濃縮液經(jīng)噴霧干燥而成粉末結(jié)晶。

4、限量

FAO/WHO：葡萄干，5g/kg；食用冰和加冰飲料，50g/kg。

FDA：硬糖99%；膠姆糖75%；軟糖98%；果糖、果凍30%；冷凍乳品甜食17%；焙烤制品30%；其他食品2%。

5、安全性

ADI不作特殊規(guī)定；

LD5023.3g/kg（小鼠，經(jīng)口）；15.9g/kg（大鼠，經(jīng)口）；人長期食用50g/d無異常。超過50g/d時因在腸內(nèi)滯留時間過長而導(dǎo)致腹瀉。第39頁/共48頁（五）蜂膠蜂膠是蜜蜂從植物葉芽、樹皮內(nèi)采集所得的樹膠混入工蜂分泌物和蜂蠟而成的混合物。具有廣譜抑均、抗病毒作用。由于原膠（即從蜂箱中直接取出的蜂膠）中含有雜質(zhì)而且重金屬含量較高，不能直接食用，必須經(jīng)過提純、去雜、去除重金屬如鉛等之后才可用于加工生產(chǎn)各種蜂膠制品。此外，蜂膠的來源和加工方法對于蜂膠的質(zhì)量影響很大。第40頁/共48頁1、主要成分樹脂50%~55%，蜂蠟30%~40%，花粉5%~10%。主要功效成分有黃酮類化合物，包括白楊黃素、山奈黃素、高良姜精等。2、性狀紅褐至綠褐色粉末，或褐色樹脂狀固體，有香味。加熱時有蠟質(zhì)分出?？煞稚⒂谒?，但難溶于水，溶于乙醇。第41頁/共48頁3、生理功能具有調(diào)節(jié)血糖的功能。能顯著降低血糖，減少胰島素的用量，能較快恢復(fù)血糖正常值。消除口渴、饑餓等癥狀。并能防治有糖尿病所引起的并發(fā)癥。蜂膠本身是一種廣譜抗菌素，具有殺菌消炎的功效。糖尿病患者血糖含量高，免疫力低下，容易并發(fā)炎癥，蜂膠可有效控制感染，使患者病情逐步得到改善。第42頁/共48頁蜂膠降血糖、防治并發(fā)癥的可能機理：

⑴.蜂膠中的黃酮類、萜烯類物質(zhì)有促進肝糖元的作用，從而降低血糖。而且這種調(diào)節(jié)是雙向的，不會降低正常人的血糖含量。⑵蜂膠不僅可以抗菌消炎，還能活化細胞，促進組織再生