周 穎，潘海坤，范志紅,2,*，武藝雪

（1.中國農業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京 100083;2.北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心，北京 100083）

面包是我國居民常見的早餐主食選擇，尤其是工作忙碌的年輕人。鑒于我國20 歲以上人群中糖尿病前期的比例高達15.5%[1]，由于白面包消化速率快，血糖指數（glycemic index，GI）較高[2]，單吃白面包時容易造成餐后高血糖和餐前低血糖。有文獻表明牛奶配合白面包食用可有效降低餐后血糖反應[3]。然而，有很多人對牛奶有慢性過敏或食物不耐受情況[4]。

我國家庭有自制豆?jié){的習慣，除大豆外還常會加入堅果、油籽，作為早餐飲品，常常配合面食食用。堅果是抗氧化物質和膳食纖維的良好來源[5]，而部分多酚類物質對消化酶活性有抑制作用[6]。有研究證實，大豆、巴旦木、黑芝麻和亞麻籽等堅果和油籽在配合面包等高GI主食時，對控制血糖均具有積極作用[7-10]。然而，堅果油籽的抗氧化性質與延緩血糖水平上升的效果之間有何關聯，目前鮮見研究報道。同時，添加堅果油籽并過濾除渣的豆?jié){，是否仍然能夠對血糖控制產生積極作用，也鮮見研究。

本研究選取大豆、巴旦木、黑芝麻和亞麻籽4 種原料，制作不同濃度去渣的純漿及堅果油籽+大豆混合漿，測定其中的營養(yǎng)成分和抗氧化指標，對各樣品的酶抑制率進行測定，并以中國健康年輕人為受試者，測定與白面包搭配后的餐后人體血糖反應。本研究可以為膳食血糖管理提供研究證據，即堅果油籽豆?jié){作為牛奶的替代品用來配合面包等高GI食物時，是否能夠幫助平緩餐后血糖反應。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆（Glycine max(Linn.) Merr.）、巴旦木（Amygdalus communisL.）、黑芝麻（Sesamum indicumL.）、亞麻籽（Linum usitatissimumL.）購買自京東超市;白面包購買自物美超市。

濃硫酸、無水硫酸銅、硫酸鉀、濃鹽酸、無水乙醚、氫氧化鈉、無水葡萄糖、甲基紅、溴甲酚綠、硼酸、石油醚、三羥甲基氨基甲烷、酚酞、單寧標準品、蘆丁標準品、3,5-二硝基水楊酸（3,5-dinitrosalicylic acid，DNS）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、抗壞血酸、水溶性VE（Trolox）、AlCl3·6H2O溶液、三吡啶基三嗪（tripyridyltriazine，TPTZ）鹽酸溶液、pH 7.0醋酸鹽溶液、FeCl3·6H2O溶液、熱穩(wěn)定α-淀粉酶（CAS 9000-85-5，（10 000±1 000）U/mL）、蛋白酶（CAS 9014-01-1，活力300～400 U/mL）、豬胰臟胰酶（CAS 8049-47-6，活力不低于4 000 U/g）、淀粉葡萄糖苷酶（CAS 9032-08-0，活力2 000～3 300 U/mL）（均為分析純），甲醇、乙醇（均為色譜純） 北京化學試劑廠。

1.2 儀器與設備

Synergy多功能酶標儀 美國伯騰儀器有限公司;UV-5200紫外分光光度計 上海元析儀器有限公司;SHA-B水浴恒溫振蕩器 常州國華電器有限公司;高速粉碎機 北京環(huán)亞天元機械技術有限公司;MJ-BL10S11破壁料理機 美的生活電器制造有限公司;JY92-2D超聲細胞粉碎機 寧波新芝科技股份有限公司;KDN型凱氏定氮儀 上海纖檢儀器有限公司;ONE TOUCH UltraEasy穩(wěn)豪倍易型血糖儀和試紙 強生（中國）醫(yī)療器材有限公司。

1.3 方法

1.3.1 測試餐的制備及分組

測試餐的制備方法及分組見表1，除白面包外的所有受試食物均于當天早上完成制作，樣品制備后置于保溫箱中備用。

表 1 實驗餐的制備方法及分組Table 1 Preparation of test meals

1.3.2 樣品中常量營養(yǎng)素的測定

蛋白質含量測定：參考GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》[11]中的凱氏定氮法;脂肪含量測定：參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》[12]中的索氏抽提法;碳水化合物含量測定：參考Englyst等的酶解方法[13]，采用體外消化法。

1.3.3 樣品中抗氧化物質、抗氧化能力及酶抑制率的測定

單寧含量測定：參照侯曼玲的方法[14]，以與100 g樣品相當的單寧酸的質量表示;總酚含量測定：參照Lamuela-Raventós等的方法[15]，以與100 g樣品相當的沒食子酸的質量表示;黃酮含量測定：參照Xu Baojun等的方法[16]，采用三氯化鋁顯色法，以與100 g樣品相當的蘆丁的質量表示。DPPH自由基清除能力測定：參照Xu Baojun等的方法[17]，以與100 g樣品相當的抗壞血酸濃度表示;鐵離子抗氧化能力（ferric ion reducing antioxidant power，FRAP）測定：參照Benzie等的方法[18]，以與100 g樣品相當的抗壞血酸濃度表示。以上各指標測定方法為適應樣品特性并充分析出待測物質，對樣品前處理方法略作修改，方法如下：取各組豆?jié){/混合豆?jié){樣品10 mL于離心管中，加入體積分數50%丙酮溶液10 mL，振蕩充分混勻后40℃水浴4 h，冷卻至室溫后用1 mol/L鹽酸溶液調節(jié)pH值至4.5±0.1，等電點沉淀大豆蛋白。1 500 r/min離心10 min，收集上清液備用。

酶抑制率的測定：參照張永軍等的方法[19]，略作改動，考慮到本實驗中各豆?jié){樣品與白面包同時攝入，采用非預混法測定，對照組為1 mL 0.05 mg/mL胰淀粉酶或葡萄糖苷酶酶液+1 mL質量分數0.5%淀粉溶液+1 mL去離子水，實驗組為1 mL 0.05 mg/mL胰淀粉酶或葡萄糖苷酶酶液+1 mL質量分數0.5%淀粉溶液+1 mL各豆?jié){/混合豆?jié){樣品。

1.3.4 血糖實驗

本研究選擇在網上招募并篩選18～24 歲的健康受試者。條件如下：身體質量指數（body mass index，BMI）在18～30 kg/m2;體質量穩(wěn)定，1 年內未節(jié)食減肥;不吸煙、不飲酒;無葡萄糖不耐受;血糖處在正常范圍內;無任何代謝性疾病;女性受試者未懷孕或處于哺乳期;有吃早餐習慣;不經常熬夜;無大豆、亞麻籽、黑芝麻、巴旦木過敏史。本研究經中國農業(yè)大學倫理委員會許可后，與受試者簽訂書面協議。要求所有受試者在整個實驗期間內保持日常運動狀態(tài)，避免飲酒、暴飲暴食、熬夜等行為，并保證在每次實驗的前1 d規(guī)律飲食，避免劇烈運動。最終13 人的數據被納入研究。

受試者在實驗前1 d 16∶00前接到通知，并于20∶00開始禁食，23∶00前就寢。實驗當天8∶00進食測試餐，所有受試者在10 min內將測試餐進食完畢。分別于進食前（0 min）以及開始進食后的15、30、45、60、90、120、150、180 min采集指尖血，使用血糖儀測定血糖濃度并記錄讀數。為防止組織液的干擾，棄去第一滴血，采集第二滴血。每位受試者均參加10 次實驗，每次實驗按照隨機順序進食1 種測試餐，同一受試者每次實驗進食的測試餐種類均不相同。參考Wolever等[20]的梯形法則方法計算各測試餐在0～60、0～120、120～180 min內血糖反應曲線（area under curve，AUC）下的正面積AUC0-60、AUC0-120和AUC60-180、以及血糖峰值、谷值、餐后180 min內最大血糖波動幅度（the maximum amplitude of glycemic excursion in 180 min，MAGE180）和血糖反應曲線下的負面積（negative area under curve，NAUC）。并根據AUC0-120，以葡萄糖作為參考食物（GI=100）計算GI。

人工智能本質上是計算機科學的一個分支，自1956年在美國達特茅斯會議上人工智能學科正式誕生以來，至今已歷62年。

1.4 數據統(tǒng)計分析

用SPSS 21.0和Excel 2016軟件對實驗數據進行處理。組間差異分析采用單因素重復測量方差分析，因素之間的相關分析采用Pearson相關分析。

2 結果與分析

2.1 測試餐的營養(yǎng)成分

測試餐的主要營養(yǎng)成分見表2。

表 2 一份測試餐中主要營養(yǎng)相關成分Table 2 Major nutrient composition of test meals (per serving)

2.2 樣品的抗氧化指標

8 種豆?jié){/混合豆?jié){樣品的抗氧化物質含量及抗氧化能力見表3。濃漿的各抗氧化指標水平均顯著高于同種類稀漿，且濃亞麻籽豆?jié){的各指標顯著高于其他樣品。

表 3 樣品的抗氧化物質含量和抗氧化能力Table 3 Antioxidant contents and antioxidant capacity of the test samples

2.3 樣品的酶抑制率及與抗氧化指標相關性分析結果

表 4 樣品對兩種消化酶的抑制率Table 4 Inhibitory rates of the test samples on activities of two digestive enzymes

如表4所示，各組樣品均有抑制兩種酶活性的作用，整體趨勢為濃豆?jié){的抑制率高于稀豆?jié){，濃亞麻籽豆?jié){的酶抑制率顯著高于其他樣品。

由表5可知，總酚、黃酮的含量與胰淀粉酶、葡萄糖苷酶的抑制率存在極顯著正相關。單寧的含量與胰淀粉酶抑制率呈正相關，與葡萄糖苷酶抑制率無相關性。DPPH自由基清除能力、FRAP與胰淀粉酶抑制率呈正相關、與葡萄糖苷酶的抑制率呈極顯著正相關。

表 5 樣品抗氧化指標和消化酶抑制率相關性分析Table 5 Correlation between antioxidant contents and enzyme inhibition rates

2.4 血糖實驗受試者基本信息

研究中共納入13 名受試者血糖實驗數據，均為健康成年女性大學生，基本信息見表6。

表 6 受試者的基本信息（n＝ 13）Table 6 Physiological conditions of the subjects (n= 13)

圖 1 受試者各餐空腹血糖濃度（n＝ 13）Fig. 1 Fasting blood sugar of all subjects (n = 13)

受試者各實驗餐前空腹血糖水平曲線如圖1所示，除個別點外，血糖濃度均在3.9～5.5之間，屬于正常范圍。受試者各實驗餐空腹血糖平均值在4.4～4.7之間，各餐之間均無顯著性差異。

2.5 測試餐的餐后血糖反應

圖 2 測試餐的餐后血糖濃度變化曲線（n＝ 13）Fig. 2 Postprandial incremental blood glucose levels (n = 13)

表 7 血糖反應曲線特征值（n＝ 13）Table 7 Characteristics of postprandial glycemic responses after consumption of test meals and reference foods (n= 13)

如表7所示，稀/濃亞麻籽豆?jié){組的GI值均與白面包組有顯著性差異，稀豆?jié){組和與稀黑芝麻豆?jié){組相比有所降低。面包搭配濃亞麻籽豆?jié){后，iAUC0-60、iAUC0-120、血糖峰值和MAGE180較白面包組顯著降低。稀純豆?jié){組和稀巴旦木漿組的iAUC120-180顯著低于白面包組。

2.6 血糖反應與抗氧化指標的相關性分析結果

表 8 抗氧化指標與血糖反應指標的相關性分析Table 8 Correlation between antioxidant contents and characteristics of glycemic response

各樣品抗氧化物質含量、抗氧化能力與測試餐血糖反應指標的相關性分析如表8所示?？偡雍俊螌幒?、DPPH自由基清除能力、FRAP與GI、iAUC0-60、iAUC0-120、血糖峰值、MAGE180間呈極顯著負相關關系。單寧含量與NAUC、血糖谷值間呈顯著的正相關關系。

3 討 論

本研究發(fā)現白面包搭配各豆?jié){樣品一起食用時有利降低白面包的餐后血糖反應，其中亞麻籽和大豆的混合漿對降低混合餐GI、平穩(wěn)餐后血糖、減少血糖波動幅度的表現最為良好。其中機制可能與其抗氧化物質的消化酶活性抑制作用有關。

本研究中以葡萄糖作為參比，濃亞麻籽豆?jié){組的GI為49，屬于低GI食物（GI≤55），其余各堅果/油籽豆?jié){組在57～69之間，屬于中GI食物（55＜GI＜70）。

相比于白面包組，添加各類豆?jié){/混合漿樣品后，稀/濃亞麻籽豆?jié){組的GI有顯著降低。本研究中13 名受試者，達到GI測定國際規(guī)范的要求[21]，由于個體差異的影響[22]，其他添加堅果油籽豆?jié){的各組GI未達顯著水平，但已經表現出降低趨勢（P＜0.10），相比于白面包組，降低了10%～18%。說明在食用高GI碳水化合物食物時配合堅果/油籽混合豆?jié){有利于控制餐后血糖反應。有研究表明同時攝入豆?jié){和白面包可以刺激早期胰島素分泌[23]，豆?jié){的攝入也有利于降低2型糖尿病患病風險[24]。有研究表明，豆類食物如豆粉、納豆搭配含50 g可利用碳水化合物的白米飯食用時，都使混合食物的GI降低了32%[25]，本研究中濃豆?jié){和稀豆?jié){配合白面包食用后，受試者GI分別降低了37%和31%，與文獻數據接近。

相關性分析表明，測試餐的蛋白質、脂肪、碳水化合物含量與血糖反應指標均無顯著相關性。說明相比于常量營養(yǎng)素，盡管抗氧化成分為豆類、堅果、油籽中的微量成分，但是其對餐后血糖反應具有重要意義。

動物研究證據支持某些膳食多酚的抗糖尿病特性，提示膳食多酚可以成為預防和治療2型糖尿病的一種膳食療法[26]。高酚飲食能降低血糖曲線下面積，并增加餐后0～30 min胰島素分泌量[27]。其機理與酚類物質對消化酶活性的抑制作用有關[6]，酚類物質通過抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性，從而抑制淀粉在小腸中的消化[28]，改變了葡萄糖轉運吸收和胃腸激素分泌[29]。本研究中，抗氧化指標與酶抑制率間存在顯著或極顯著的正相關關系（表5），說明較高的抗氧化物質含量、較強的抗氧化能力能夠有效抑制消化酶活性，稀/濃亞麻籽豆?jié){在各樣品中有最高的單寧、黃酮、總酚含量以及抗氧化能力，比其余幾種豆?jié){樣品高1～4 倍，稀/濃亞麻籽豆?jié){酶抑制率最強，比其余樣品高5%～30%，這可能是稀/濃亞麻籽豆?jié){組降低血糖反應效果更強的原因。此外，亞麻籽豆?jié){中的亞麻籽膠[30]和α-亞麻酸[31]均可能對其平緩血糖的作用有所貢獻。

和稀亞麻籽豆?jié){相比，濃亞麻籽豆?jié){在血糖反應特征值方面效應更為顯著。面包搭配濃亞麻籽豆?jié){后，不僅GI降低約36%，而且0～60 min的前期血糖水平上升速率減慢約44%，血糖峰值和血糖最大波動值均比單吃白面包時顯著降低，降幅達到34%和39%。說明油籽類食材的攝入量與其緩和餐后血糖反應的能力有關。此前研究發(fā)現，巴旦木與白面包同時攝入時，巴旦木的攝入量越高，測試餐的GI越低[32]。在為期4.6 年的上海女性健康研究中發(fā)現，6萬多名非2型糖尿病患者的女性中，大豆攝入與患2型糖尿病風險呈現負相關關系[24]，另一項研究中則發(fā)現餐前負荷大豆蛋白量達到40 g時才能對血糖反應產生積極作用[33]。在本研究中，各豆?jié){樣品干物質含量較低，又經過濾渣后飲用，抗氧化物質攝入總量較小，可能是亞麻籽豆?jié){以外其他樣品平緩血糖效應未達顯著性水平的原因之一。