О гликемическом и инсулиновом индексах пищевых продуктов

И.И.Никберг

Профессор, член-корреспондент Российской Академии естествознания

На этикетках многих пищевых продуктов, помимо обязательной информации о калорийности и химическом составе этих продуктов, нередко можно увидеть дополнительные обозначения, характеризующие какие либо вкусовые особенности данного продукта или свидетельствующие о том, что данный продукт рекомендован к употреблению той или иной авторитетной медицинской ассоциацией.

В последние годы, на этикетках продуктов всё чаще появляется и обозначение в виде кружочка, в середине которого находятся буквы “GI” или надпись “Low glycemic index tested”, “Low GI” и подобные.

Гликемический индекс представляет собой относительно новый показатель биологической ценности пищевых продуктов, имеющий важное значение для рационального (здорового) питания человека. Такое питание предусматривает наличие в суточном рационе сбалансированного количества различных химических пищевых веществ, в первую очередь белков, жиров и углеводов. Их правильное количественное соотношение, для взрослого здорового человека ориентировочно должно составлять (по весу): 1:0,9:4,5. Если человек страдает каким – либо острым или хроническим заболеванием, это соотношение может быть иным, чаще всего за счет уменьшения содержания жиров и углеводов. Однако, помимо этого, общебиологические и лечебно - профилактические свойства того или иного пищевого продукта во многом зависят также от таких его показателей, как скорость всасывания, переваривания и усвоения. Именно эти свойства очень влияют на скорость повышения содержания сахара в крови, что в частости, имеет отрицательное значение для больных различными заболеваниями, с избыточным весом.

Скорость и интенсивность нежелательного быстрого повышения содержания сахара в крови зависит от наличия и вида легкоусвояемых углеводов в продуктах питания. Но как оценить наличие и уровень таких углеводов в пищевом продукте? Ведь в справочных таблицах, да и в сопроводительных сведениях на упаковках продуктов обычно указываются лишь суммарное содержание углеводов. Для организма же совсем не безразлично, за счет каких именно продуктов будет удовлетворена потребность в углеводах. Например, одинаковое количество углеводов можно получить и за счет соответствующих порций гречневой каши и за счет меда. Но поведение этих продуктов в процессе пищеварения существенно отличаются. В первом случае, углеводы всасываются постепенно, после приема пищи сахар в крови поднимается относительно медленно, не вызывая пиковой гипергликемии, не создавая чрезмерной нагрузки на поджелудочную железу и потребности в большом количестве инсулина. Иная ситуация в случае с порцией меда (или другого сахаросодержащего продукта), которая будет содержать такое же количество углеводов, как и порция гречневой каши. Углеводы в меде относятся к группе легкоусвояемых, они быстро всасываются, и вызывают нежелательный, быстрый (пиковый) подъем уровня глюкозы в крови. Вот почему и возникла необходимость располагать таким объективным критерием, который позволял бы потребителю знать, как тот или иной продукт влияет на скорость подзема уровня глюкозы в крови, насколько подходит этот продукт людям, которые должны воздерживаться от потребления легкоусвояемых углеводов и избегать резкой постпрандиальной (после приема пищи) гипергликемии.

В качестве такого критерия предложен и широко используется показатель, получивший название «гликемический индекс» (ГИ, GI). Величина этого индекса говорит о том, обладает или не обладает данный продукт способностью вызывать бытрый (пиковый) подьем уровня глюкозы в крови после его приема. Условились, что гликемический индекс (иногда его называют гликемическим фактором) 100 г глюкозы равняется 100 условным «гликемическим» единицам, соответственно, аналогичный показатель 1 г глюкозы равняется единице.

Значение индекса для того или иного продукта определяли путем специальных научных исследований. Они заключаются в том, что в крови тестируемых добровольцев определяют уровень глюкозы через каждые 15 минут в течение 2 часов после приема пищи (продукта), количество углеводов в которой такое же, как в эталонной дозе глюкозы (обычно 50 г). Пиковый уровень глюкозы в крови после приема её эталонной дозы принимают за 100%. Аналогично определяют пиковые уровни глюкозы в крови после приема различных пищевых продуктов. Так, для печеного картофеля он оказался равным 85%, для макарон – 42%, для капусты – 10%, для молочного шоколада – 70%, меда – 85%, каши гречневой – 45% и т.д. Подобные показатели используются и для оценки ГИ других продуктов. Если пиковый уровень глюкозы в крови после приема данного продукта составил, например, 60% то таким же будет и цифровое значение ГИ для 100 г этого продукта, т.е. его ГИ будет равен 60.

Для облегчения составления рациона питания, прилагаем сведения о значении гликемического индекса наиболее распространенных пищевых продуктов, содержащих углеводы.

ГЛИКЕМИЧЕСКИЕ ИНДЕКСЫ НЕКОТОРЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

.........................................................................................................................................

Продукт Гликемический индекс

..........................................................................................................

Алыча 25

Абрикосы свежие 44

Ананас 66

Апельсины 35

Арахис 14

Арбуз 75

Бананы 65

Баклажаны 10

Батончики «Марс» ( и т.п.) 70-90

Безалкогольные газ. напитки 68

Брокколи 10

Булочки для гамбургеров 60

Виноград 45-65

Вишня 25

Вина дессертные, ликер 25-40

Глюкоза 100

Горошек зеленый свежий 40

Горошек зеленый консервир. 48

Гранат 30

Грейппфруты 22

Гречневая крупа 50

Грибы свежие 10

Груши 34

Дыня 60

Земляника, крыжовник 40

Инжир 35

Йогурт натур. 35

Йогурт сладкий 52

Кабачки 25

Капуста б/кочанная 10

Капуста цветная 30

Картофель 80

Картофельные чипсы 55

Кефир 20

Киви 35

Клубника 65

Кока-кола 65

Круассан 70

Кукуруза варенная 60

Кукурузные хлопья (без сах.) 35

Курага 60

Лимоны 15

Лук репч. 40

Манго 60

Малина 40

Манная крупа 50

Мандарины 40

Макароны из ц/муки 42

Мед 85

Молоко цельное 34

Молоко соевое 32

Морковь свежая 52

Морковь отварная 35

Мороженое 40-80

Мюсли с изюмом 66

Овсяная каша 55

Орехи грецкие 50

Пельмени, равиоли 25

Персики 60

Печенье овсяное 64

Пиво, квас 45-60

Пицца 20

Помидоры (св.) 15

Пшено 65

Рис белый 70

Рис коричневый 55

Салат (листья) 45

Сахар 75

Сливы 22

Сок яблочный натур. 35

Смородина 30

Свекла 50

Сосиски 35

Спагетти 40

Сухофрукты 60-75

Фасоль белая 40

Хлеб ржаной 40

Хлеб белый 60-80

Шоколад молочный 70

Шоколад черный (70%) 25

Яблоки 30

...........................................................................................

Не удивляйтесь, если обнаружите, что в других подобных таблицах показатели «ГИ» некоторых продуктов будут несколько иными, чем в таблице, приведенной выше. Такое отличие может быть обусловлено модификациями методик исследования, характером кулинарной обработки продукта, его происхождением, сортом и др. Но обычно расхождения значений «ГИ» незначительные и существенного практического значения не имеют

Результаты исследований были рассмотрены и утверждены многими авторитетными международными и региональными организациями. В частности, Всемирной организацией здравоохранения (WHO), Организацией питания и сельскохозяйственного производства (FAO), Европейской Ассоциацией по изучению диабета (EASD), Австралийским национальным Советом по научным исследованиям в области здоровья и медицины (NHMRS) и другими. Согласно их рекомендациям приняты следующие критерии оценки пищевых продуктов по гликемическому индексу и допустимые уровни потребления этих продуктов.

К продуктам с низким уровнем гликемического индекса относятся те, ГИ которых не превышает 55, к среднему – при ГИ от 56 до 69, продуктами с высоким гликемическим индексом являются те, у которых он превышает 70 (напомним, что ГИ глюкозы равен 100).

В частности, к продуктам с низким гликемическим индексом относятся: горох, овсяные хлопья, ржаной хлеб, молочные продукты, макаронные изделия из крупы грубого помола, большинство свежих фруктов, черный шоколад, натуральный фруктовый сок без добавки сахара, зеленые овощи, томаты, лимоны, грибы, мандарины, грейпфрут, капуста брокколи и др.

Для практического пользования сведениями о гликемическом индексе тех или иным продуктов

при составлении меню питания, весьма важно понимание еще одного показателя, связанного с этим индексом. Речь идет о так называемой «гликемической нагрузке» (Glycemic Load - GL). Этот показатель позволяет судить о фактическом уровне «гликемической нагрузки» при потреблении конкретного количества углеводов в порции того или иного блюде и во всем суточном пищевом рационе в целом.

Поясним значение индекса гликемической нагрузки (GL) и его расчета следующим примером. Предположим, что для приготовления блюда (каши) мы хотим использовать 30 г белого риса. Какова же будет фактическая углеводная нагрузка этого блюда? Следуя простым арифметическим правилам рассчитываем, что ежели гликемический индекс 100 г белого риса равен 70, то углеводная нагрузка (GL) при использовании 30 г составит 21 (30х70: 100 = 21). Аналогично, рассчитвается углеводная нагрузка любого другого углеводного продукта. Т.е., предназначенное для использования конкретное содержание углеводов в порции умножаем на значение гликемического индекса данного продукта и результат умножения делим на 100.

В диетологии принята следующая шкала уровней гликемической нагрузки отдельных порций (приемов, блюд) пищи: низким считается GL до 10, средним – от 11 до 19, высоким – более 20.

Зная, чему равен ГИ исходных продуктов и индекс гликемической нагрузки фактического рациона питания можно оценить и отрегулировать общий уровень и допустимость гликемической нагрузки за сутки. Обычная суммарная повседневная пищевая нагрузка по гликемическому индексу колеблется в широких пределах, в среднем между 60 и 180. Низким считается уровень суммарной гликемической нагрузки (GL) не превышающий 80, средним – от 81 до 119, высоким – 120 и более.

Лицам с избыточной массой тела, больным сахарным диабетом а также некоторыми другими заболеваниями и состояниями, при которых требуется диетическое питание с ограничением количества потребляемых углеводов, следует так формировать свой суточный пищевой рацион, чтобы его суммарный гликемический индекс не превышал 80 – 100.

Суть «GI»диеты в том, чтобы ориентируясь на приведенные выше критерии и показатели и не нарушая сбалансированности содержания всех пищевых продуктов, максимально заменить углеводные продукты вызывающие быстрый подъем уровня сахара в крови теми, которые обладают низким гликемическим индексом. Придерживающиеся такой диеты сохраняют рекомендуемую общую биологическую полноценность питания и в то же время, создают для организма оптимальные условия обмена веществ, не перегружают гормональный аппарат, содействуют снижению массы тела, предотвращают избыточное образование холестерина и др. Эта диета становится всё более популярной и, в сравнении со многими другими «новомодными» диетами, небезосновательно признается большинством специалистов наиболее физиологичной и эффективной.

Среди множества других, широкую известность и практическое применение получила диета по гликемическому индексу (ГИ). Специалисты – диетологи не без оснований характеризуют её как наиболее целесообразную разновидность низкокалорийных малоуглеводных диет, обладающих многими положительными лечебно-профилактическими свойствами. В связи с этой диетой, в последнее время, в специальной и популярной литературе всё чаще упоминается и относительно новый показатель – инсулиновй индекс пищевых продуктов (ИИ). Чем же он отличается от гликемического, каковы необходимость и рекомендации к его использованию?

Хорошо известно, что прием и усвоение еды сопровождается подъемом уровня сахара (глюкозы) в крови, так называемой постпрандиальной гликемией. Быстрая, пиковая гликемия нежелательна, т.к. способствует ослаблению функции производящих инсулин бета-клеток поджелудочной железы, организм (особенно при сахарном диабете) при недостатке инсулина не может полноценно усвоить глюкозу, и предотвратить главную опасность заболевания – длительный высокий уровень неусвоенной глюкозы и ее соединений в крови. Поскольку такая опасность связана с потреблением прежде всего углеводсодержаших продуктов весьма важно ограничивать те из них, которые вызывают пиковые подъемы гликемии. Оказалось, что даже одинаковые по массе и калорийности углеводсодержащие продукты ведут себя неодинаково как стимуляторы постпрандиальной гликемии – некоторые способны вызывать быстрый и более высокий её уровень, некоторые –вызывают более умеренную и плавную (т.е. более безопасную для организма) гликемию. Для количественной характеристики различий этого свойства пищевых продуктов и был предложен и широко используется их гликемический индекс.

Однако, при оценке биологических и питательных свойств различных продуктов надо знать не только вызываемую ими постпрандиальную гликемию, но и нагрузку, испытываемую организмом для выработки (потребления) инсулина, необходимого для усвоения данного продукта. Начиная с 1997 г. проводяться научные исследования по этой проблеме. Значительный вклад в них принадлежит и ученым кафедры биохимии Сиднейского университета.

Целью одного из последних исследований этих ученых (Am. J. Clin. Nutr. 2009; 90:986-992). было сравнение постпрандиальной инсулинемии в ответ на пищевую нагрузку изоэнергетичную 240 ккал. Испытуемым предлагалась еда, в состав которой входили 38 разнообразных продуктов (фрукты, продукты богатые углеводами и белками и др.) Первичные исследования проводили путем параллельного определения гликемического и инсулинового индекса. Образцы крови для анализа отбирали каждые 15 мин в течение 2 часов. В качестве исходного эталона для сравнения использован белый хлеб (его инсулиновый индекс был принят за 100%). Исследования показали, что после приема углеводной пищи показатели повышения содержания в крови уровня сахара и инсулина как правило строго коррелировали (коэфициент парной корреляции был 0,75 и выше).

Приводим сравнительные значения гликемических и инсулиновых (в скобках) индексов некоторых пищевых продуктов и изделий: каша овсяная – 60 (40), макаронные изделия из белой муки – 46(40), рис белый - 110 ( 79), рис коричневый - 104 ( 79 ), хлеб ржаной - 60 (56), хлеб белый - 100 ( 100), картофель – 141(121), яйца - 42 (31), говядина - 21( 51), рыба - 28 ( 59), яблоки - 50 ( 59), апельсины - 39( 60), бананы - 79 ( 81), виноград - 74(82), мороженое - 70(89), батончики «Марс» - 79( 112), йогурт - 62( 115), молоко - 30 ( 90), мюсли – 60 (40), хлопья кукурузные - 76 (75).

Из приведенных выше данных видно, что хотя между инсулиновым и гликемичeскими

индексами пищевых продуктов в большинстве случаев существует пропорциональная связь (выше гликемический идекс, выше и инсулиновый, и наоборот), такая зависимость не является обязательной для всех продуктов. Было обнаружено, что продукты, богатые белком и содержащие жиры углеводные, имеют инсулиновый индекс (ответ) непропорционально более высокий, нежели гликемический индекс этих продуктов.

Интерпретация подобного реагирования затруднительна. С одной стороны положительным является то, что повышение уровня инсулина способствует более низкому уровню постпрандиальной гликемии. Однако, отрицательным является то, что для достижения такого эффекта организм будет способствоать истощению бета-клеток поджулодочной железы и развитию второго типа диабета.

Непропорциональное повышени ИИ имеет свои обяснения. По мнению С.Холт и ее соавторов это связано с тем, что инсулин помогает усвоению пищи не только в плане усвоения углеводаов. Он нужен для аминокислот в мышечных клетках, участвующих в процессе усвоения углеводов. Повышенный инсулин нужен и потому, что при потреблении белковых продуктов происходит выброс из печени глюкогона, повыщающего уровень сахара в крови. Для здоровых людей это не является проблемой. Иная картина при диабете, когда нарушен физиологический механизм компенсации и организму намного труднее компенсировать гликемию, т.к. он вынужден справляться еще и сдополнительной угдеводной нагрузкой, вызванной выбросом глюкагона из печени под влиянием белковых продуктов

По уровню ИИ пищевые продукты делятся на три группы.

Первая. Обладающие высоким ИИ. К ним относятся хлеб, молоко, йогурт, кондитерские изделия, картофель, готовые завтраки

Вторая. Продукты с умеренно высоким (средним) уровнем И.И. – говядина, рыба

Третья. Продукты с низким ИИ. – яйца, крупа гречневая, крупа овсяная, мюсли.

Из сказанного следует важный для диетологии вывод: при потреблении некоторых белковых продуктов с низким гликемическим индексом (например, говядины), для достижения относительно низкой гликемии выброс инсулина может оказаться непропорционально более высоким, чем при потреблении большинства углеводных продуктов.

Знание инсулинового индекса пищевых продуктов имеет большое значение при смешанном питании для лиц использующих инсулиновую помпу, т.к. позволяет более точно прогнозировать потребность в инсулине. Необходимо учитывать не только содержание углеводов в пище, но их энергетичскую ценность. При одинаковом содержании углеводов, энергетическая ценность продуктов за счет белков и жиров более высока и это в свою очередь обусловливает потребность в более высокой инсулинемии.

Из этого следует, что только гликемический индекс пищевых продуктов далеко не всегда характеризует необходимую для их усвоения потребность в инсулине и нагрузку на его выделение бета-клетками поджелудочной железы. Это наблюдение имеет очень важное практическое значение, т.к. позволяет более правильно регулировать инсулинотерапию при сахарном диабете.

Кроме того, равные порции углеводами продуктов питания, не обязательно стимулирует секрецию инсулина в той же степени. Например, изоэнергетической порций макарон и картофеля как содержащиеся ~ 50г углеводов, но ИС для картофеля была в три раза больше, чем для макарон.

Справедливо замечание одного из ведущих специалистов по проблеме инсулинового индекса Д. Миллер из Сиднейского университета, указыающей на то, что «"Хотя инсулиновый индекс выглядит многообещающим, следует подчеркнуть, что он никогда не заменит GI. И наибольшие перспективы ИИ имеет при корреции гликемии для людей с первым типом диабете с помощью насосов»

Необходимы дальнейшие исследования этой проблемы, но на сегодня гликемический индекс безусловно является оптимальным критерием прогнозирования гликемической нагрузки пищевых продуктов на организм.