Гликемический индекс

Гликеми́ческий и́ндекс проду́ктов (ГИ) – условный коэффициент, характеризующий способность различных продуктов повышать уровень глюкозы в крови. Один из показателей биологической ценности пищевых продуктов, имеющий важное значение в составлении здорового и правильного питания. Он показывает относительное содержание легкоусвояемых углеводов, избыточное потребление которых часто становится причиной увеличения массы тела.

История

В 1981 году канадский диетолог Дэвид Дж. А. Дженкинс с коллегами из университета Торонто задались целью создать питание для людей с сахарным диабетом. Самочувствие людей с диабетом напрямую зависит от содержания глюкозы в крови (гликемии). Гликемия в переводе с греческого означает «уровень сахара в крови». Введенный Дженкинсом показатель — гликемический индекс (ГИ) — был призван количественно оценивать способность пищевых продуктов влиять на гликемию, чтобы предоставить пациентам рекомендации по употреблению продуктов.

Для сравнения продуктов с разным составом Дженкинс предложил сравнивать порции продуктов или блюда, содержащие 50 г усвояемых (без учета пищевых волокон) углеводов, а за эталон принять реакцию человека на 50 г чистой безводной глюкозы. Исходя из молярной массы глюкозы 180 г/моль, 50 г безводной глюкозы могут быть заменены на 56 г декстрозы моногидрата (молярная масса 199 г/моль).

Процедура определения гликемического индекса

Определение ГИ каждого продукта, ввиду трудоёмкости и затратности процедуры, обходится в 50-60 тысяч долларов. Самые обширные базы данных содержат значения ГИ около 750 продуктов. Для уменьшения различий, вызванных индивидуальной и суточной вариацией уровня глюкозы в крови, гликемия от продуктов сравнивается с гиикемией от эталонного продукта. В качестве эталонного продукта согласно международного стандарта ISO 26642:2010 выбирается чистая глюкоза или хлеб, выпеченный из белой просеянной и очищенной пшеничной муки.

ГИ, определяемый на основе белого пшеничного хлеба в качестве эталона, обладает большей неопределенностью, чем ГИ на основе глюкозы, поскольку результат будет зависеть от технологического процесса выпечки хлеба и состава муки. Проблема ещё и в том, что зачастую ГИ продукта объявляется без указания на то, в какой шкале он оценен (по глюкозе или белому хлебу). Значения ГИ по обоим этим шкалам пропорциональны — ГИ продуктов и блюд по белому хлебу выше ГИ по глюкозе в 1,38 раза. Тем самым становится возможным пересчёт значений из одной шкалы в другую:

• ГИ по глюкозе = 0,72 × ГИ по белому хлебу;

• ГИ по белому хлебу = 1,38 × ГИ по глюкозе.

Для исключения случайностей ГИ продукта определяется усреднением результатов по группе из не менее чем 10 здоровых (без болезней обмена веществ) добровольцев, в результате повторения процедуры 4-5 раз (то есть на протяжении 4-5 дней). В первый день строится гликемическая кривая человека на глюкозу. Хорошо выспавшийся человек съедает утром натощак 50 г чистой глюкозы, после чего у него берут каждые 15 минут кровь для определения уровня глюкозы. После первого часа можно делать анализы реже — через 30 минут. Всего уровень глюкозы определяется на протяжении 2-3 часов после приёма глюкозы.

Файл:Glykemiskt Index.PNG

Пример гликемической кривой

По полученным результатам строится гликемическая кривая, в норме имеющая колоколообразный вид, и вычисляется площадь под кривой как сумма площадей A-F над уровнем глюкозы перед началом эксперимента (без учета отрицательных показаний). Уровень глюкозы в капиллярной крови в норме соответствует 3,3–5,5 ммоль/л при взятии крови из пальца, для плазмы венозной крови — 3,3–6,1. Далее на протяжении 4-5 дней определяется ГИ одного продукта, для чего проводится процедура построения гликемической кривой на продукт (аналогично построению гликемической кривой на глюкозу).

После построения гликемической кривой на продукт площадь под кривой на продукт делится на площадь под гликемической кривой на глюкозу, и полученный показатель умножается на 100. Из определения следует, что ГИ глюкозы принят за 100. Полученные по всем участникам эксперимента значения ГИ усредняются и их считают ГИ продукта. Поскольку глюкоза является моносахаридом, а дисахариды и полисахариды, прежде чем усвоиться, должны расщепиться до моносахаридов, ГИ продуктов, как правило, не превышает 100. Но есть и исключения, ГИ дисахарида мальтозы, молекула которой состоит из двух остатков глюкозы, несколько выше 100 и составляет 105.

Иногда можно встретить утверждения, что ГИ определяется по максимальному значению гликемии на гликемической кривой, или по скорости роста гликемии. Оба эти определения не отвечают стандартному определению ГИ, и являются творчеством сторонников ГИ, несколько иначе интерпретирующих понятие. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендовала вместо приводимой на этикетках пищевых продуктов информации о доле сахаров в углеводах приводить информацию о величине ГИ продукта, поскольку сочла, что ГИ описывает влияние продукта на состояние здоровья лучше, чем доля сахара. Некоторые страны последовали рекомендации ВОЗ и указывают ГИ на упаковке продукта.

Гликемический индекс продуктов

Чтобы дать потребителям рекомендации по употреблению продуктов с разным ГИ, весь диапазон изменения ГИ (от 0 до 100) разбивают на 2 или 3 группы, соответственно с низким и высоким ГИ, либо низким, средним и высоким, при этом авторы не сходятся во мнении относительно установления границ между группами. Как правило, сторонники «диеты по ГИ» рекомендуют употреблять продукты и блюда с низким ГИ, ограничить со средним, и отказаться от продуктов с высоким ГИ. По одному из определений, высоким ГИ считается показатель выше 70, средним в пределах 55-70, а низким ниже 55. Иногда ещё вводится понятие о продуктах со сверхвысоким ГИ, выше 85.

Также продукты с высоким ГИ принято называть «быстрыми углеводами», а с низким — «медленными». Ниже таблица с ГИ некоторых продуктов (глюкоза принята за 100) (с. 43–44).

Продукт	Гликемический индекс
Кукуруза белокочанная, цветная, брюссельская, брокколи, кольраби, кабачки, шпинат, щавель, огурец, репа, тыква, спаржа, редька, редис, ревень, лук-порей, баклажаны, патиссоны, перец сладкий, грибы	менее 15
Вишня, черешня, черника, слива, чернослив, грейпфрут, брусника, клюква, лимон, томаты, соевые бобы, соевый хлеб, семена тыквы, орехи разные, арахис, кефир, йогурт без сахара, горький шоколад (более 60% какао), фруктоза	15-29
Яблоки свежие и сушеные, груши, белая, красная и черная смородина, малина, персики, урюк, курага, горох сухой, фасоль (в т.ч. стручковая), сушеные бобы, чечевица, цельное молоко, йогурт фруктовый нежирный, молочный шоколад	30-39
Финики сушеные, виноград, мандарины, апельсины, дыня, клубника, земляника, крыжовник, соки консервированные (яблочный, грушевый, виноградный), лапша из муки грубого помола, ржаной хлеб с отрубями, крупы (пшеничные, ячневые, овсяные), каша (гречневая, овсяная), обезжиренное молоко, пиво, квас	40-49
Манго, киви, зеленый горошек, пельмени, вареники, пирожки с мясом, творожная масса сладкая, пшеничный хлеб из непросеянной муки высшего сорта, тесто слоеное и дрожжевое, коричневый рис, печенье (галетное, овсяное, простое сладкое), пироги, бисквит	50-59
Бананы, макаронные изделия, джем, варенье, мороженое (сливочное, пломбир, шоколадное)	60-69
Арбуз, ананас, изюм, свекла, кукуруза в зернах, картофель отварной, рис очищенный (белый), блины, оладьи, сырники, мюсли, шоколад «Марс», мороженое молочное, сахар	70-79
Морковь, кукурузные палочки, булочки любые(кроме сдобных), мед, карамель, леденцы	80-89
Картофель печеный, жареный, хрустящий, картофельное пюре, хлеб из пшеничной муки тонкого помола	90-99
Глюкоза	100
Мальтоза	105

Влияние разных факторов на гликемический индекс продуктов

На практике на ГИ влияет ряд факторов, которые можно разделить на 4 группы:

• «продуктовые факторы» — состав продуктов питания и блюд;
• кулинарная обработка;
• комбинирование разных продуктов;
• «человеческий фактор» — состояние организма человека, его пищеварительной и гормональной систем.

Влияние продуктовых факторов

Продукты состоят из макронутриентов — белков, жиров и углеводов. ГИ продуктов снижают содержащиеся в них белки и жиры.

Белки молока ускоряют выработку инсулина, и ГИ молочных продуктов оказывается ниже, чем можно было бы ожидать исходя из наличия в молочных продуктах углевода лактозы.

Жиры снижают ГИ за счёт замедления эвакуации содержимого желудка. Так, молоко разной жирности, при равенстве количества углеводов (лактозы), может иметь ГИ от 39 (цельное молоко) до 46 (обезжиренное молоко), а ГИ сливочного мороженого ниже ГИ молочного мороженого.

У сахарозы ГИ относительно низок, поскольку при расщеплении её на глюкозу и фруктозу фруктоза, прежде чем усвоиться, должна превратиться в печени в глюкозу.

Файл:Glycemic.png

Гликемия после приема продукта и большим и малым ГИ

Крахмал — это смесь 2 полимеров глюкозы, амилопектина и амизалы. Амилопектин, представляющий собой разветвленную цепочку глюкозных звеньев, легче расщепляется ферментами ротовой полости и тонкой кишки, тем самым он быстрее переваривается и способствует повышению ГИ. Амилаза, представляющая собой линейную цепочку глюкозных звеньев, расщепляется медленнее, что снижает ГИ. В качестве примера, ГИ риса может отличаться в 1,5 раза в зависимости от содержания амилазы. Также, в продуктах встречается и устойчивые к перевариванию крахмалы (1–15 % от общего содержания крахмала), не повышающий гликемию.

Пищевые волокна являются одним из видов углеводов. Пищевые волокна, прежде всего клетчатка, замедляют расщепление углеводов и всасывание из кишечника продуктов распада – глюкозы, фруктозы и галактозы, что снижает ГИ. Пищевые волокна содержатся в кожуре фруктов, то есть ГИ фрукта с кожурой меньше ГИ очищенного фрукта. ГИ осветленных соков выше ГИ соков с мякотью, содержащей пищевые волокна – пектины и клетчатку.

Кислая пища снижает ГИ. Также ГИ продукта понижает количество выпитой с ним (и содержащейся в нем) воды.

Дубильные вещества чая (танины) также снижают ГИ блюд, которые запиваются крепким чаем.

Влияние кулинарной обработки

В одном и том же продукте при его измельчении доля устойчивого к расщеплению крахмала понижается, что повышает его ГИ.

При остывании сваренного продукта доля устойчивого крахмала повышается, что снижает его ГИ. Тем самым, вареный картофель в составе салата обладает меньшим ГИ, чем горячий картофель.

У блюд, приготовленных с использованием промышленных методов обработки продуктов (высоких давления и температуры, высушивания), ГИ выше, чем у «домашних» обедов.

ГИ овощных и фруктовых пюре выше, чем у вареных или тушеных в целом виде (большими кусками).

При этом, исследователи приводят противоречивые данные по действию кулинарной обработки на ГИ продуктов. Так, можно встретить утверждения, что у картофеля в мундире ГИ как выше, так и ниже ГИ вареного или жареного картофеля.

Влияние комбинаций продуктов

ГИ не обладает свойством аддитивности, то есть если употребляется 2 разных продукта с низким и высоким ГИ, результирующий ГИ этих продуктов окажется ниже среднего арифметического ГИ этих продуктов.

Добавление к преимущественно углеводному продукту (вареному картофелю) преимущественно белкового продукта (мяса) снижает суммарный ГИ. Другими примерами являются вареники с творогом, яичница с хлебом, бутерброд с сервелатом или ветчиной.

Сказывается и эффект ранее принятой пищи (оттого измерение ГИ проводится утром натощак, в стандартных условиях: если ранее принятая пища повысила гликемию, то порция новой пищи будет перевариваться медленнее, что понизит ее ГИ.

Практически каждая комбинация продуктов требует отдельного измерения ГИ, что еще больше обесценивает теорию «питания по ГИ», недостаточно научно обоснованную.

Влияние человеческого фактора

Абсолютные величины ГИ могут отличаться у людей с разным уровнем здоровья. Больные сахарным диабетом реагируют на продукты с содержанием углеводов более остро, чем здоровые — для них ГИ всех продуктов, как правило, выше определенных на здоровых людях табличных значений.

В несколько ослабленной форме это явление характерно для людей с нарушением толерантности к глюкозе (находящимся к группе риска по возникновению сахарного диабета). (При преддиабете показатели глюкозы составляют от 5,6 до 6,9 ммоль/л в венозной крови).

На изменение степени переваривания пищи, а тем самым и на величину ГИ, влияют хронические заболевания органов пищеварения (печени, поджелудочной железы). Болезни щитовидной железы могут как повысить, так и понизить значения ГИ.

Тщательное пережевывание пищи увеличивает значение ГИ, но и от этого «правила» наблюдаются исключения. Это обстоятельство не говорит в пользу отказа от пережевывания пищи — да и теория «питания по ГИ» построена на шатких основаниях.

Критика концепции ГИ

Влияние пищи на гликемию на основании только ГИ предсказать невозможно. Концепции ГИ, как правило, преувеличивают эффект влияния ГИ потребляемых продуктов на возникновение и течение различных заболеваний, и их полезность остается спорной. Публикуемые рекомендации основываются на упрощенных представлениях о влиянии диеты и роли углеводов в ней, и базируются на ограниченной базе клинических исследований. Следование основанным на ГИ стратегиям питания для управления рисками хронических заболеваний не приводит к ожидаемым результатам. Вдобавок, ряд исследователей при определении ГИ продуктов и блюд отступают от унифицированного согласно стандарта подхода.

Исследования свидетельствуют о существенной вариабельности индивидуальных реакций на продукты, тем самым для отдельных людей ГИ одного и того же продукта будет различаться (по этой причине табличные значения ГИ приводятся как результат усреднения по не менее чем 10 участникам). Для понимания того, насколько индивидуален для каждого человека ГИ продукта, приведём пример исследования, посвященного определению ГИ белого хлеба. На протяжении 12 недель у 63 здоровых участников эксперимента регулярно измерялась гликемия после употребления хлеба. Хотя средний ГИ хлеба, определенный исследованием, составил 62 единицы при стандартном отклонении 15 единиц. У 22 участников исследования повышение уровня глюкозы после потребления белого хлеба было низким, у 23 средним, а у 18  высоким. Соответственно, диапазон ГИ белого хлеба продукта позволял поместить его во все три категории ГИ.

При этом такие показатели риска хронических заболеваний, как инсулиновый индекс и показатель гликированного гемоглобина, объясняли всего соответственно 15% и 16% вариабельности значений ГИ белого хлеба, что нивелирует значимость гликемического индекса.

Полагаться на табличные значения ГИ не следует, и ответственные авторы популярных статей указывают, что данные приводятся в ознакомительных целях. Табличными значениями ГИ можно руководствоваться лишь в качестве приблизительной оценки, поскольку на значения ГИ продукта влияют множество факторов. В качестве примера, ГИ макаронных изделий может колебаться от 39 до 77.

Вариабельность, нестабильность и неточность показателя ГИ побуждают сторонников питания по ГИ, для спасения концепции, вводить и иные показатели, в какой-то мере связанные с ГИ углеводных продуктов, а именно:

• гликемическая нагрузка;
• инсулиновый индекс;
• индекс сытности (насыщения).

Попытки объявить ГИ продукта самым важным его показателем делались неоднократно, примером является диета франзузского диетолога Мишеля Монтиньяка. В то же время, диета по ГИ не рекомендуется как система питания даже больным сахарным диабетом, тем более здоровым людям.

Альтернативный гликемический индекс

Наиболее распространенная ошибка при использовании концепции ГИ заключается в том, что продукты с низким ГИ ассоциируются с продуктами с низким содержанием углеводов. Но ГИ согласно введенному Дженкинсом определению применим лишь для продуктов с высоким содержанием углеводов. Нет смысла говорить о ГИ яиц или мяса, поскольку его невозможно измерить: при практически нулевом содержании в продукте углеводов невозможно съесть порцию продукта, содержащую 50 г углеводов.

Так, при содержании в куриных яйцах 0,7 % углеводов, «порция» яиц с содержанием 50 г углеводов — это 710 г яиц, или около дюжины. Тем не менее, в отдельных таблицах можно встретить указания, что ГИ яиц равен 45 (относительно белого хлеба). Но это совершенно иной ГИ, определяемый по методике Университета Сиднея на порции продукта калорийностью 1000 кДж (240 ккал), да и называют тамошние исследователи определяемый ими показатель не «гликемический индекс», а «скор» (англ. score – счет).

В университете Сиднея ГИ оценивался по реакции организма на порцию продукта заранее заданной калорийности 1000 кДж (240 ккал), что несущественно отличается от определения ГИ для продуктов по углеводам: 50 г глюкозы обладают калорийностью порядка 200 ккал. Данна методика позволяет оценивать ГИ продуктов с малым содержанием углеводов: так, для оценки ГИ куриных яиц достаточно съесть их около 3 штук.

Ниже таблица измеренных в описываемом исследовании ГИ:

Продукт	ГИ (скор)	Продукт	ГИ (скор)
Белый хлеб	100	Макароны из муки тонкого помола	46-50
Круассаны	74	Макароны из непросеянной муки	42-68
Кекс	65	Коричневый рис (с оболочками)	104
Пончики	63	Белый рис (шлифованный)	110
Печенье сладкое	74	Ржаной хлеб зерновой	60
Крекеры	118	Хлеб из непросеянной муки	97
Шоколадный батончик «Марс»	79	Картофель вареный	141
Мармелад «Желатиновые бобы»	118	Вареные бобовые (фасоль, бобы)	114
Йогурт (без сахара)	62	Чечевица	62
Мороженое	70	Бананы	79
Арахис	12	Виноград	74
Попкорн	62	Яблоки	50
Картофельные чипсы	52	Апельсины	39
Кукурузные хлопья с молоком	76	Говядина	21
Овсяная молочная каша	60	Рыба	28
Мюсли с молоком	60	Яйца	45
Пшеничные отруби с молоком	40	Сыры	55
Французский батон	71

Сравнивать данные из таблицы выше с данными из предыдущей таблицы нет смысла – причины приведены выше, да и за базу взята не глюкоза, а белый хлеб. Тем не менее, наличие 2 построенных на разных основаниях ГИ создало невероятную неразбериху в интерпретации влияния разнообразных продуктов на гликемию.

Примечания

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Гликемический индекс», расположенная по следующим адресам: — «https://baza.znanierussia.ru/mediawiki/index.php/Гликемический_индекс» — «https://znanierussia.ru/articles/Гликемический_индекс» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».