第5章降血糖功能性食品

第,5,章 调节血糖的功能性食品,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、分类及起因,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,岁以上的人均发病率为,10%,，美国每年死于糖尿病并发症的,16,万，随着人口的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。,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。,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。,补充：人体的血糖平衡,人体的血糖是由一对矛盾的激素调节的：他们就是胰岛素和胰高血糖素，当血液中的血糖低的时候，胰岛的,A,细胞会分泌胰高血糖素，动员肝脏的储备糖原，释放入血液，导致血糖上升；当血液中的血糖过高的时候胰岛素的,B,细胞会分泌胰岛素，促进血糖变成肝糖原储备或者促进血糖进入组织细胞。,补充：胰岛素的生物学作用,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。,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,-,磷酸甘油，脂肪酸与,-,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。,对蛋白质代谢的调节：,促进蛋白质的合成。,补充：肝脏,人体内脏里最大的器官，位于人体中的腹部、胃的上方，成人肝脏重达,1.5,公斤，为一红棕色的,V,字形器官。,肝脏的功能：,代谢功能。肝糖原的合成与分解、白蛋白的合成、脂肪的合成和释放、胆固醇与磷脂的合成、脂蛋白合成和运输等均在肝脏内进行。制造、分泌的胆汁帮助脂肪的消化和吸收。解毒作用：废物、毒物、毒素、药物的代谢和分解产物，均在肝脏中解毒。免疫功能：能吞噬、隔离和消除各种抗原。,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：,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。,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,),：,遗传因素。,有糖尿病家族史者占,25%,50%,，尤其是,型糖尿病患者。,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。,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。,-,细胞功能与胰岛素释放异常。,-,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,-,细胞功能遭受破坏，胰岛素基值很低甚至测不出。,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。,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。,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：,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。,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。,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,多食：,因葡萄糖的大量丢失、能量来源减少，患者须多食补充能量。空腹时饥饿感明显，心慌、手抖和多汗。,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。,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。,体重减少：,非依赖型糖尿病早期可致肥胖，但随后出现乏力、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。,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。一般由相应的糖经镍催化氢化而成的一种特殊甜味剂。,重要有木糖醇、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。,糖醇类的名称,相对甜度,热值,/kJ/g,）,蔗糖,(,参照,),1,16.7,木糖醇,0.9,16.7,山梨糖醇,0.6,16.7,甘露糖醇,0.5,8.4,麦芽糖醇,0.8,0.9,8.4,乳糖醇,0.35,8.4,异麦芽糖醇,0.3,0.4,8.4,赤藓糖醇,0.7,0.8,1.7,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，用作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。,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。,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，如甘露糖醇为,20g,、山梨糖醇为,50g,。,麦芽糖醇：,是由一分子葡萄糖和一分子山梨糖醇结合而成的二糖醇。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，对糖尿病患者不会引起副作用，也不受胰液的分解。,减脂。,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，脂蛋白脂肪酶,(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。,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。,麦芽糖醇的制备：,由淀粉原料经磨浆后用,-,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。也可作为蜜饯等的保香剂、粘稠剂、保湿剂等。,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。,木糖醇本身不能被可致龋齿的变形菌所利用，也不能被酵母、唾液所利用，使口腔保持中性，防止牙齿被酸所蛀蚀。,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。,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、胆囊炎患者食用。,山梨糖醇糖浆,山梨糖醇的生理功能：,调节血糖。,经试验，在早餐中加入山梨糖醇,35g,，餐后血糖值正常人为,9.3mg/dl,，,型糖尿病人为,32.2mg/dl,，而食用蔗糖正常人为,44.0mg/dl,，,型糖尿病人为,78.0mg/dl,。因此，山梨糖醇缓和了餐后血糖值的波动。,防龋齿。,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,),。,山梨糖醇的制备：,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。,七、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,蜂胶：,是蜜蜂从植物叶芽、树皮内采集的树胶混入工蜂分泌物和蜂蜡而成的混合物，具有广谱抑菌、抗病毒作用。,中国每年饲养蜂群约,700,万群，年产蜂蜡初品约,300t,。一个,5,6,万只蜜蜂的蜂群一年约能生产蜂胶,100,500g,。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。,蜂胶的主要成分：,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。一个,5,6,万只的蜂群一年只能生产蜂胶,100-150,克，被誉为,“,紫色黄金,”,。,蜂胶的性状：,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，但难溶于水，溶于乙醇。,蜂胶的生理功能：,具有调节血糖的功能。,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，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。,能防治有糖尿病所引起的并发症，总有效率约,40%,。蜂胶能活化细胞，促进组织再生，使发生病变、丧失分泌功能的胰岛素细胞恢复功能，降低血糖含量。,蜂胶是广谱抗菌素，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。,七、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,南瓜：,20,世纪,70,年代日本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。,铬,(g,工业上一般读,lu,),：,铬是葡萄糖耐量因子的组成部分，葡萄糖耐量因子是铬与烟酸、谷氨酸、甘氨酸和半胱氨酸的水溶性配合物，能增强胰岛素的生物学作用，可通过活化葡萄糖磷酸变位酶而加快体内葡萄糖的利用，并促使葡萄糖转化为脂肪。,缺乏后可使葡萄糖不能充分利用，从而导致血糖升高，导致,型糖尿病的发生。,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。,七、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,番石榴,：,为热带果树，原产热带美洲，属桃金娘科，常绿小乔木或灌木。是亚热带名优水果品种之一。现台湾、海南、广东、广西、福建、江西等有栽培。,番石榴叶提取物：,在日本、中国台湾和东南亚亚热带地区，民间将番石榴的叶子用作糖尿病和腹泻药已有很长时间。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。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。,思考题：,1.,糖尿病的分类有哪些？,2.,糖尿病的起因有哪些？,3.,试述糖尿病的发病机理。,4.,通常糖尿病患者的症状是什么？,5.,具有调节血糖功能的物质有哪些？,