第5章-降血糖功能性食品

第5章调节血糖的功能性食品一、糖尿病的概念及并发症二、糖尿病的分类三、糖尿病的起因四、糖尿病与高血脂症的关系五、糖尿病患者的表现六、具有调节血糖功能的物质一、糖尿病的概念及并发症糖尿病的概念：是由于体内胰岛素分泌不足而引起的以糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱为特征的常见慢性病。据统计，世界上糖尿病的发病率为3%～5%，50岁以上的发病率10%，美国每年死于糖尿病并发症的16万，随着人口老龄化中国的糖尿病患者迅速增加，25岁以上成年人糖尿病患病率约为2.5%，达2000多万人，居世界首位。补充：胰岛素的生物学作用①对糖代谢的调节：促进细胞对葡萄糖的摄取和利用，加速葡萄糖合成糖原贮存于肝脏和肌肉中，促进葡萄糖转为脂肪酸贮存于脂肪组织，导致血糖水平下降。胰岛素缺乏血糖浓度升高，超过肾糖阈尿中出现糖，引起糖尿病。②对脂肪代谢的调节：促进肝脏合成脂肪酸运到脂肪细胞贮存，促进葡萄糖进入脂肪细胞合成脂肪酸并转化为α-磷酸甘油，脂肪酸与α-磷酸甘油形成甘油三酯贮存于脂肪细胞，抑制脂肪酶的活性减少脂肪的分解。胰岛素缺乏脂肪分解增强、血脂升高、脂肪酸在肝内氧化生成酮体，引起酮血症与酸中毒。③对蛋白质代谢的调节：促进蛋白质的合成。胰腺：在身体左侧,像牛舌，右侧对应的是肝胆。胰岛：胰腺的内分泌部分，是大小不等、形状不定的细胞团，散布在胰的各处，胰岛中的B细胞分泌胰岛素。胰腺的炎症会殃及胰岛引起糖尿病。胰腺胰腺分外分泌腺和内分泌腺两部分，外分泌腺由腺泡和腺管组成，腺泡分泌胰液，腺管是胰液排出的通道，胰液中含有胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等，胰液经胰腺管排入十二指肠，有消化蛋白质、脂肪和糖的作用。内分泌腺由大小不同的细胞团即胰岛组成，分泌胰岛素调节糖代谢。胰岛：是胰腺的内分泌部分，是许多大小不等和形状不定的细胞团，散布在胰腺的各处。胰岛素：是胰岛分泌的一种激素，胰岛细胞分为A细胞、B细胞、D细胞及PP细胞，只有B细胞分泌胰岛素。胰岛素是含51个氨基酸的小分子蛋白质，有两个链。1965年，我国生化学家首先人工合成了具有高度生物活性的胰岛素，成为人类历史上第一次人工合成生命物质(蛋白质)的创举。糖尿病引起的并发症：可导致感染、心脏病变、脑血管病变、肾功能衰竭、双目失明、下肢坏疽等而致死致残。糖尿病20年以上的病人95%出现视网膜病变，患心脏病的可能性较正常人高2～4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。糖尿病患者还可能患肾病、神经病变、消化道疾病等。第5章调节血糖的功能性食品一、糖尿病的概念及并发症二、糖尿病的分类三、糖尿病的起因四、糖尿病与高血脂症的关系五、糖尿病患者的表现六、具有调节血糖功能的物质二、糖尿病的分类主要有以下两类：Ⅰ型糖尿病：又称胰岛素依赖型糖尿病，多发生于青少年。患者体内胰腺产生胰岛素的细胞彻底损坏，完全失去了产生胰岛素的功能。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，终身依赖胰岛素维持生命，占糖尿病患者10%以下。Ⅱ型糖尿病：又称非胰岛素依赖型糖尿病，患者体内产生胰岛素的能力并非完全丧失，但胰岛素的作用效果差，常在35岁以后发病占糖尿病的90%以上。第5章调节血糖的功能性食品一、糖尿病的概念及并发症二、糖尿病的分类三、糖尿病的起因四、糖尿病与高血脂症的关系五、糖尿病患者的表现六、具有调节血糖功能的物质三、糖尿病的起因糖尿病的起因尚未完全弄清，通常认为遗传因素、环境因素及两者之间复杂的相互作用是最主要的原因。遗传因素环境因素相互糖尿病的起因分述如下(7个方面)：①遗传因素。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。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、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。在胰岛素依赖型糖尿病的发病机理中，细胞免疫与体液免疫有较明确的证据，但引起免疫反应的原因目前还未明确。③病毒感染因素。腮腺炎病毒和脑心肌炎病毒等可使动物出现病毒感染造成糖尿病，病毒感染导致人类糖尿病的证据还不够充分，仅有些报道认为在病毒感染流行后糖尿病的患病率增高等。④β-细胞功能与胰岛素释放异常。β-细胞是胰岛细胞的一种，占胰岛细胞的65-80%，能分泌胰岛素。在胰岛素依赖型糖尿病中，胰岛炎会使β-细胞功能遭受破坏，胰岛素基值很低甚至测不出。⑤胰岛素受体异常、受体抗体与胰岛素相抵抗。胰岛素受体有高度特异性，仅能与胰岛素结合，结合程度取决于受体数、亲和力及胰岛素浓度。当胰岛素浓度增高时，胰岛素受体数往往会下降，呈胰岛素的不敏感性，称胰岛素抵抗性。⑥神经因素。近年研究发现，刺激下丘脑外侧核可兴奋迷走神经，使胰岛素分泌增多，刺激下丘脑腹内侧核，则兴奋交感神经，胰岛素分泌减少，说明下丘脑中存在胰岛素生成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。⑦胰岛素拮抗激素的存在。在正常生理条件下，血糖浓度的波动范围较小，这是由于在神经支配下存在2组具有拮抗作用的激素调节糖代谢过程，维持血糖处于动态的平衡状态。唯一可使血糖下降的是胰岛素，而使血糖升高的激素包括胰升糖素、生长激素、促肾上腺皮质激素、糖肾上腺皮质激素、泌乳素、甲状腺激素、胰多肽等。总之，糖尿病是由遗传因素、免疫功能紊乱、微生物感染及其毒素、自由基毒素、精神因素等各种致病因子作用于机体，导致胰岛功能减退、胰岛素抵抗等而引发的糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合症。第5章调节血糖的功能性食品一、糖尿病的概念及并发症二、糖尿病的分类三、糖尿病的起因四、糖尿病与高血脂症的关系五、糖尿病患者的表现六、具有调节血糖功能的物质四、糖尿病与高血脂症的关系糖尿病患者发生动脉粥样硬化疾病危险是非糖尿病人群的3～4倍，是糖尿病患者死亡的最主要原因，而这又与糖尿病人的血脂代谢异常密切相关。糖尿病患者血脂异常的特点：①血中甘油三酯(TG)升高，TG增加是动脉粥样硬化及冠心病死亡的独立因子。②血中高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)下降。HDL-C可通俗地理解为“好”胆固醇，是抗动脉粥样硬化的胆固醇，可减少患冠状动脉心脏病的危险。③致病性很强的低密度脂蛋白(LDL)水平升高。第5章调节血糖的功能性食品一、糖尿病的概念及并发症二、糖尿病的分类三、糖尿病的起因四、糖尿病与高血脂症的关系五、糖尿病患者的表现六、具有调节血糖功能的物质五、糖尿病的表现①多食：由于葡萄糖大量丢失、能量来源减少，患者必须多食补充能量来源。空腹时出现低血糖症状，饥饿感明显，心慌、手抖和多汗。②多尿：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。③多饮：由于多尿、脱水及高血糖导致患者血浆渗透压增高，引起患者多饮。④体重减少：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。第5章调节血糖的功能性食品一、糖尿病的概念及并发症二、糖尿病的分类三、糖尿病的起因四、糖尿病与高血脂症的关系五、糖尿病患者的表现六、具有调节血糖功能的物质六、具有调节血糖功能的物质糖醇类：麦芽糖醇、木糖醇、山梨糖醇等蜂胶南瓜铬三氯化铬番石榴叶提取物糖醇类：是糖类的醛基或酮基被还原后的物质，由相应的糖经镍催化氢化而成的一种特殊甜味剂。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。有一定的甜度，但都低于蔗糖的甜度，用于无蔗糖食品中低甜度食品的生产，热值低于或等于蔗糖，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。复习功能性甜味剂：具有特殊生理功能或特殊用途的食品甜味剂，或可代替蔗糖应用在功能性食品中的甜味剂。既能满足人们对甜食的偏爱又不会引起副作用，对糖尿病、肝病患者有一定的辅助治疗作用。分类：⑴功能性单糖，仅果糖一种。⑵功能性低聚糖(双歧杆菌的增殖因子)。⑶多元糖醇；如木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇等。⑷强力甜味剂。如甜菊苷、甜蜜素等，甜度在蔗糖的50倍以上。糖醇类的名称相对甜度热值(kJ/g）蔗糖(参照)116.7木糖醇0.916.7山梨糖醇0.616.7甘露糖醇0.58.4麦芽糖醇0.8～0.98.4乳糖醇0.358.4异麦芽糖醇0.3～0.48.4赤藓糖醇0.7～0.81.7糖醇类的相对甜度糖醇类的生理功能：代谢过程与胰岛素无关，不会引起血糖值和胰岛素水平的波动，是糖尿病和肥胖患者的特定食品。无龋齿性。可抑制引起龋齿的突变链球菌的生长繁殖，预防龋齿。类似膳食纤维的功能，可预防便秘、改善肠道菌群、预防结肠癌等。糖醇类在大剂量服用时，一般都有缓泻作用，赤藓糖醇除外，美国等规定当每天超过一定食用量时，应在所加食品的标签上要标明“过量可致缓泻”字样。麦芽糖醇：是由麦芽糖氢化而得到的糖醇，纯品为白色结晶性粉末，甜度约为蔗糖的85%～95%，甜感近似蔗糖。难于发酵，有保香、保湿作用。在人体内不能被消化吸收，除肠内细菌可利用一部分外，其余无法消化排除体外。麦芽糖醇的生理功能：调节血糖。进食后不升高血糖，不刺激胰岛素分泌，也不受胰液的分解，宜于糖尿病人饮食，用麦芽糖醇代替蔗糖可生产多种无糖、低热量糖尿病人食品。减脂作用。与脂肪同食时，可抑制人体脂肪的过度贮存。防龋齿。麦芽糖醇不能被龋齿的变异链球菌所利用，故不会产酸。减肥。麦芽糖醇的低热量有利于减肥。麦芽糖醇的制备：由淀粉原料经磨浆后用α-淀粉酶保温约24h，再升温、灭酶，得到以麦芽糖为主的水解物，经脱色、过滤、精制后，在镊催化下，用7.0～8.5MPa、130～150℃氢化、脱色、浓缩而成麦芽糖醇糖浆。麦芽糖醇的用途：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，可作为蜜饯等的保香剂、粘稠剂、保湿剂，也可用在糖果、止咳糖浆、果酱、饼干中。木糖醇：白色结晶或结晶性粉末，几乎无臭。具有清凉甜味，甜度0.65～1.00,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。极易溶于水微溶于乙醇和甲醇，热稳定性好。10%水溶液的pH值为5.0～7.0。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。木糖醇的生理功能：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。食用木糖醇不会增加糖尿病人的血糖值，并能消除饥饿感、恢复能量和体力上升。防龋齿作用。木糖醇不能被变形菌、酵母、唾液利用，使口腔保持中性，防止牙齿被酸所蛀蚀。调节肠胃功能。促进肠道内有益菌的增殖，调节肠胃功能和促进双歧杆菌的增殖。木糖醇的制备：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%。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。山梨糖醇：白色针状结晶或结晶性粉末，也可为片状或颗粒状，无臭。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，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。渗透压为蔗糖的1.88倍。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。山梨糖醇糖浆：清亮无色糖浆状液体，有甜味，可与水、甘油和丙二醇混溶。主要用于营养性甜味剂、湿润剂、螯合剂和稳定剂，也可用于葡萄干、软饮料、雪糕、焙烤食品、饼干、面包、酱菜、糖果。供糖尿病、肝病、胆囊