[發(fā)明專(zhuān)利]通過(guò)仿生模擬消化吸收技術(shù)預(yù)測(cè)食物血糖生成指數(shù)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011239535.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112557607A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟金鳳;董志忠;應(yīng)劍;王黎明;王夢(mèng)倩;邵丹青;陳然;何國(guó)亮;郇美麗;魏曉明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/02
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/02
• 代理公司: 北京東方芊悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發(fā)明屬于體外仿生模擬消化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種體外預(yù)測(cè)食物血糖生成指數(shù)的方法。本發(fā)明所述體外預(yù)測(cè)食物血糖生成指數(shù)的方法，采用了與人體較為接近的柔性仿生消化系統(tǒng)，模擬了胃腸的生理形態(tài)和運(yùn)動(dòng)，使得混合食物的消化過(guò)程與人體更接近，一定程度上減少活體動(dòng)物的使用且環(huán)境友好。本發(fā)明提出的食物血糖生成指數(shù)預(yù)測(cè)的方法是基于食物自身消化的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行，與人體實(shí)驗(yàn)具有較高的一致性，一致性R²＝0.97，可以更真實(shí)的反映膳食的體內(nèi)消化過(guò)程，為預(yù)測(cè)食物的血糖生成提供依據(jù)，同時(shí)也為采用GI進(jìn)行慢性病的防治提供快速的評(píng)價(jià)方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于體外仿生模擬消化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種體外預(yù)測(cè)食物血糖生成指數(shù)的方法。

背景技術(shù)

血糖是人體血液中的葡萄糖的簡(jiǎn)稱(chēng)，血糖的穩(wěn)定是人體健康的重要因素。正常情況下，血糖有3大主要來(lái)源，包括：食物攝入、肝糖元分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化；血糖有3大主要去路，包括：氧化供能、合成肝糖元和轉(zhuǎn)化為非糖物質(zhì)。這種來(lái)源和去路的平衡使得人體血糖的變化局限在 3.89-6.11mM的生理范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)人體糖代謝的穩(wěn)定。

然而，當(dāng)前我國(guó)人群血糖調(diào)控失衡較為嚴(yán)重，以高血糖為主要特征的糖尿病前期和糖尿病人群總數(shù)預(yù)計(jì)已占到全國(guó)總?cè)藬?shù)的50％左右，成為當(dāng)前慢性病防控刻不容緩的問(wèn)題。在以往的研究中人們達(dá)成共識(shí)的是，飲食治療是始終貫穿糖尿病高危人群的基石，及時(shí)有效的飲食干預(yù)可以減少糖尿病的發(fā)生和發(fā)展。因此，關(guān)注食物中能夠產(chǎn)生多少葡萄糖是個(gè)重要的問(wèn)題。

以往研究食物對(duì)血糖生成的影響，廣泛使用的是”食物血糖生成指數(shù) (Glycemicindex，GI)”這一指標(biāo)，F(xiàn)AO/WHO專(zhuān)家委員會(huì)于1997年對(duì)于 GI的定義是：指在標(biāo)準(zhǔn)定量下(一般為50克)某種食物中碳水化合物引起血糖上升所產(chǎn)生的血糖時(shí)間曲線下面積和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(一般為葡萄糖)所產(chǎn)生的血糖時(shí)間下面積之比值再乘以100。GI的數(shù)值反映了某種食物與葡萄糖相比升高血糖的速度和能力，一般把GI70的稱(chēng)為高GI膳食、56-70稱(chēng)為中等GI膳食、小于或等于55則稱(chēng)為低GI膳食。已有研究發(fā)現(xiàn)，低GI 的食物或膳食模式有預(yù)防和改善糖尿病、心臟病、肥胖等慢性病的有益效果。因此，對(duì)于食物血糖生成指數(shù)的判定可以有助于預(yù)防和控制慢性病。

既往已有相關(guān)GI預(yù)測(cè)的研究主要集中在四個(gè)方面：體內(nèi)實(shí)驗(yàn)法，體外消化法，食物GI加權(quán)法，以及混合膳食模型研究。其中，血糖生成指數(shù)的體內(nèi)檢測(cè)一般嚴(yán)格按照GI的定義進(jìn)行且對(duì)受試者的身高、體重、空腹血糖水平均有明確的要求，使得受試者在檢測(cè)前12個(gè)小時(shí)必須空腹、避免劇烈運(yùn)動(dòng)、禁喝含酒精的飲料等；而其他3種方法因不受倫理學(xué)限制、成本較低的方法受到廣泛關(guān)注。體外消化法通常是指在體外模擬體內(nèi)食物消化的過(guò)程，測(cè)定各種淀粉的含量，計(jì)算淀粉的消化水解率，對(duì)食物的GI進(jìn)行預(yù)測(cè)，Englyst對(duì)碳水化合物消化特性進(jìn)行研究，提出了快利用淀粉(rapidly available glucose,RAG)、慢利用葡萄糖(slowly available glucos)的概念和測(cè)定方法，結(jié)果證明RAG與GI顯著相關(guān)。Englyst的方法適用于較理想的模型，但是沒(méi)有考慮到抗性淀粉的影響。隨后，李建文等提出了將120分鐘以?xún)?nèi)消化的淀粉量和葡萄糖含量相加定義為易利用糖，20分鐘內(nèi)消化的淀粉以及120分鐘內(nèi)消化的淀粉量與GI值成正相關(guān)，與抗性淀粉的含量呈負(fù)相關(guān)。食物GI加權(quán)法，是1998年由FAO/WHO報(bào)道了計(jì)算GI的公式為，一周膳食GI＝∑(食物GI×該食物碳水化合物含量)/一餐總餐總碳水化合物，這個(gè)公式主要考慮食物中碳水化合物的比例，未涉及不同食物種類(lèi)的搭配以及各種營(yíng)養(yǎng)素之間的交互作用，后續(xù)的研究指出利用此公式計(jì)算所得GI值與人體試驗(yàn)測(cè)定GI值相關(guān)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、蛋白質(zhì)、能量比碳水化合物本身更能影響GI值，崔紅梅等也有類(lèi)似的報(bào)道，混合膳食中蛋白質(zhì)、膳食纖維影響 GI，膳食中適量的蛋白質(zhì)可降低血糖水平等。