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    都是糖惹的祸!?
    作者:赵保路 访问量: 0

    糖的甜味人人喜欢,也是人人离不开的营养物质,但是随着生活水平的提高,糖尿病的大流行,又是人人害怕的物质,一说到糖尿病,必然认为是糖惹的祸,几乎到了“谈糖色变”的程度。下面就讨论一下,糖是糖尿病的罪魁祸首,还是人人离不开的营养物质,论述一下糖的功与过。

     

    一、糖尿病是糖惹的祸吗?

    引起糖尿病的原因很复杂,吃糖并不是引起糖尿病的根本原因,多数与先天性遗传和环境因素有关。吃糖多可能会导致体内的糖代谢负荷,只是诱发糖尿病的危险之一。一型糖尿病是一种代谢紊乱综合征,其特征是由于胰岛素绝对缺乏引起的高血糖。这种疾病主要是通过免疫介导胰岛β细胞的破坏而导致,与吃糖关系不大。二型糖尿病是一种胰岛素使用不足或效率降低导致的慢性疾病,也叫成人发病型糖尿病。这种疾病是由遗传,环境因素如生活方式,营养过剩,体力活动不足等因素共同导致的。当体内血糖水平高时,胰岛β细胞会分泌胰岛素来降低血糖。若β细胞功能出现缺陷,胰岛素分泌不足,无法有效降糖,血糖水平就会升高;有些患者胰岛素分泌正常,但机体对胰岛素不敏感,无法有效利用胰岛素,即出现胰岛素抵抗,也会导致血糖升高。胰岛β细胞功能缺陷和胰岛素抵抗是二型糖尿病发生的病因,根据已有研究,可以确定的是这类疾病是由遗传因素、环境因素共同作用而引起。环境因素包括年龄增长、生活方式、营养过剩、体力活动不足、环境及应激、化学毒物等[1]。由下图总结了诱发出现二型糖尿病的风险和因素可知,糖尿病并不完全是糖惹的祸。

    但不论是一型糖尿病还是二型糖尿病,也不论什么因素引起的糖尿病,最终都是血糖升高造成各种糖尿病的症状和并发症。在这种情况下,控制糖的摄入量是非常必要的。

     

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    图1、二型糖尿病的主要诱导因素

    二、高糖摄入的危害

    高糖摄入被认为是许多非传染性疾病发病率增加的潜在环境风险因素,包括肥胖、心血管疾病、龋齿、代谢综合征高血脂和二型糖尿病。膳食糖主要是己糖,包括葡萄糖、果糖、蔗糖和高果糖玉米糖浆。果糖是自然存在的最甜的碳水化合物。这些糖主要以果糖和葡萄糖的形式在肠道中吸收。在过去的30年,高糖饮料和加工食品的消费量显着增加,如果糖的摄入量控制不好,就会引起血糖升高。血糖高的危害可分为急性和慢性两种。长期高血糖会引起急性并发症,如糖尿病酮症酸中毒、高渗性昏迷等。摄入高水平的膳食己糖对类风湿性关节炎、多发性硬化症、牛皮癣、炎症性肠病和低度慢性炎症的影响。另外,糖尿病人血糖控制不当,可导致泌尿系统、肺结核、真菌感染等多种感染。糖尿病患者中以慢性微血管病变、糖尿病肾脏疾病、糖尿病视网膜疾病为主要表现。主要症状有弥漫的微血管病变、微循环失调、肾脏损害、视力减退等[2]。下表列出了高血糖的危害和引起糖尿病的并发症。

     

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    膳食中碳水化合物摄入过多易影响血糖控制,并增加胰岛负担。高饱和脂肪饮食,可增加血液总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的水平,并可引起胰岛素抵抗。另一方面,热能摄入过剩易导致超重和肥胖、超重和肥胖,尤其是腹部脂肪过度蓄积是2型糖尿病发病的重要危险因素。肥胖患者胰岛素受体数量减少和受体缺陷,易造成胰岛素抵抗(对胰岛素不敏感)和空腹胰岛素水平升高,影响对葡萄糖的转运、利用和蛋白质的合成。膳食对血糖具有较大的影响,因此需要控制膳食中碳水化合物摄入。

    三、糖是人体不可缺少的营养物质

    对于正常人来说,糖类是一种不可缺少的营养物质。肌肉组织的营养来源主要是糖类。而且单糖对于体弱的病患者来说则是最主要和最快捷的营养来源。人体内糖的主要形式是葡萄糖及糖原。葡萄糖是糖在血液中的运输形式,在机体糖代谢中占据主要地位;糖原是葡萄糖的多聚体,包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等,是糖在体内的储存形式。葡萄糖与糖原都能在体内氧化提供能量。食物中的糖是机体中糖的主要来源,被人体摄入经消化成单糖吸收后,经血液运输到各组织细胞进行合成代谢和分解代谢。血液中的葡萄糖,称为血糖。体内血糖浓度是反映机体内糖代谢状况的一项重要指标。正常情况下,血糖浓度是相对恒定的 [1]。

    食物中的糖来源与我们食入的水果、蔬菜等。果糖是一种最为常见的己酮糖,存在于蜂蜜、水果中,和葡萄糖结合构成日常食用的蔗糖。葡萄糖是自然界分布最广且最为重要的一种单糖,它是一种多羟基醛。葡萄糖在生物学领域具有重要地位,是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物,即生物的主要供能物质。1分子葡萄糖在缺氧的条件下转变为2分子乳酸,同时伴随着能量的产生,净产生2分子ATP;糖原开始1分子葡萄糖单位糖酵解成乳酸,净产生3分子ATP。糖有氧氧化的主要功能是提供能量。体内l分子葡萄糖彻底有氧氧化生成38个分子 ATP,主要为生理功能提供能量。

    研究表明葡萄糖能够加强记忆,刺激钙质吸收和增加细胞间的沟通。但是太多会提高胰岛素的浓度,导致肥胖和糖尿病;太少会造成低血糖症或者更糟,引起休克(糖尿病昏迷)。葡萄糖对脑部功能很重要,葡萄糖的新陈代谢会受如忧郁、躁郁、厌食和贪食等因素干扰。阿尔兹海默症病人脑部葡萄糖浓度更低,引起功能异常,造成中风或其他的血管疾病[3]。

    我们一日三餐中的糖来源于食物中的淀粉,淀粉是高分子碳水化合物,是由单一类型的糖单元组成的多糖。淀粉的基本构成单位为α-D-吡喃葡萄糖,淀粉的许多化学性质与葡萄糖相似,是葡萄糖的聚合体。淀粉的食物到身体里通过酶的分解成单糖葡萄糖。另外,甘油、乳酸以及生糖氨基酸,也能通过糖异生作用生成葡萄糖。当我们长期处于饥饿状态时,血液中的糖主要就是靠这些异生糖源获得的。

    四、低血糖的危害

    正常人空腹血浆葡萄糖糖浓度为3.9~6.1mmol/L。空腹血浆葡萄糖浓度高于7.0 mmol/L称为高血糖,低于3.9mmol/L称为低血糖。低血糖的主要原因包括糖摄入不足、糖生成不足、糖消耗过多、糖转化过多等。高风险人群主要是糖尿病患者,其中一型糖尿病患者的低血糖发生率更高。长时间的低血糖,就会出现头晕、乏力、心悸、大汗、癫痫等并发症,如周围神经病变而致肌萎缩与感觉异常,如肢体麻木,肌无力或肌颤等,甚至改变神志而昏迷,严重影响身体的健康。在急性低血糖的情况下,应立即口服含糖食品或药物,严重的情况下需要立即送至医院接受静脉注射葡萄糖的治疗[4]。

    五、“糖”也可以预防糖尿病

    并不是所有糖都会导致糖尿病的风险。关于糖尿病患者的饮食,人造甜味剂被认为是糖的安全替代品;然而,人造甜味剂也有加剧葡萄糖代谢的风险。据报道,D-阿洛酮糖(d-果糖的C-3异构体)是一种稀有糖,具有抗糖尿病和抗肥胖作用。一项研究采用单盲、随机、交叉比较研究发现含有 D-阿洛酮糖的糖尿病饮食在二型糖尿病患者中具有疗效。与严格控制能量的糖尿病饮食相比,含有 8.5 g D-阿洛酮糖的糖尿病饮食能够改善二型糖尿病患者的餐后血糖峰值水平。结果还显示,由于胰岛素需求减少,对内源性胰腺胰岛素分泌能力具有保护作用[5]。

    食物中的糖主要是来源高分子碳水化合物淀粉,过多食入淀粉也会导致高糖的风险。淀粉是碳水化合物的重要来源,分为快速消化、缓慢消化或抗性淀粉 (RS),又称难消化淀粉,其中含有不能被人体消化道酶分解抗性低聚糖。 抗性淀粉是一种非粘性可发酵纤维,在体内消化、吸收和进入血液都较缓慢。其性质类似可溶性纤维。研究显示出通过改善葡萄糖代谢具有抗糖尿病作用的前景。富含抗性淀粉的饮食有助于血糖稳态,降低餐后血糖水平。抗性淀粉存在于某些天然食品中,如马铃薯、香蕉、玉米、高粱等,特别是高直链的玉米淀粉含抗性淀粉高达60%。这种淀粉较其他淀粉难降解,在体内消化吸收和进入血液都较缓慢,具有一定的减肥和预防糖尿病的效果。淀粉分直链淀粉和支链淀粉,直链淀粉属于抗性淀粉,消化吸收和进入血液都较缓慢,不产生胰岛素抗性,支链淀粉的结构松散,更容易与淀粉酶作用,葡萄糖分子释放的速度也很快,血糖升得较高,糖尿病患者要少吃[6]。

     功能性多糖则是具有调节人体生理功能的非淀粉多糖,又称活性多糖。有植物性多糖,如茶叶、人参、黄芪、魔芋、枸杞等。动物性多糖,如肝素、透明质酸等。真菌多糖,如香菇、灵芝、银耳、金针菇等。可用于糖尿病及心血管疾病的预防和治疗,可以延缓葡萄糖的吸收,有效减轻餐后血糖升高,使糖代谢处于良性循环。茶叶除了含有多糖外,我们研究发现茶叶中的抗氧化剂茶多酚也有预防糖尿病和肥胖症的作用[7-9]。一项研究共收集8,300名患有1型或2型糖尿病的成年人,平均随访8.8年的前瞻性队列数据表明,每日纤维摄入量增加 15 克或 35克粗粮中的高纤维饮食可以改善血糖、血脂、体重和炎症的措施,并降低过早死亡率[10]。

    另外,不可消化利用的非淀粉膳食纤维,不可溶性膳食纤维有纤维素、木质素。某些半纤维素和可溶性膳食纤维有果胶、植物胶、树胶、海藻胶等。这些物质可以增加食物体积、减慢胃排空、使产生饱腹感,减少能量摄入,防止肥胖,促进肠道蠕动、加快食物通过肠道的速度、有利排便、增加排泄和预防糖尿病的作用。

    六、糖的功与过(结论)

    通过以上讨论我们可以发现,糖既有功也有过。糖类是一种我们人体不可缺少的营养物质,摄入不足,消耗过多,就会出现低血糖,严重影响身体的健康;但是,如果摄入过多,消耗不足,就会出现高血糖甚至糖尿病,也会严重影响身体的健康。关键是要把握好糖的摄入和消耗的平衡,才能保持身体健康。

    参考文献:

    1. Flier JS: Obesity wars: molecular progress confronts an expanding epidemic. Cell 2004, 116:337-350.

    2. Ma X, Nan F, Liang H, Shu P, Fan X, Song X, Hou Y, Zhang D.Excessive intake of sugar: An accomplice of inflammation.Front Immunol. 2022, 31;13:988481. 

    3. Ertas B, Hazar-Yavuz NA, Cam ME, et al.Rosa canina L. improves learning and memory-associated cognitive impairment by regulating glucose levels and reducing hippocampal insulin resistance in high-fat diet/streptozotocin-induced diabetic rats.Journal of Ethnopharmacology, 2023,15,3456.

    4. Deedwania P, Dangers of Hypoglycemia in Cardiac Patients With Diabetes: Time to Switch to Safer, Newer Drugs,Journal of the American College of Cardiology,2018,72,1787-1789.

    5. Fukunaga K, Yoshimura T, Imachi H, Kobayashi T, Saheki T, Sato S, Saheki N, Jiang W, Murao K.A Pilot Study on the Efficacy of a Diabetic Diet Containing the Rare Sugar D-Allulose in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus: A Prospective, Randomized, Single-Blind, Crossover Study.Nutrients. 2023,19; 2802.

    6. Kim MK, Park J, Kim DM.Resistant starch and type 2 diabetes mellitus: Clinical perspective.J Diabetes Investig. 2024;15:395-401.

    7. Yan J, Zhao Y, Suo S, Liu Y, Zhao B-L(2012)Green tea catechins ameliorate adipose insulin resistance by improving oxidative stress。Free Radical Biology & Medicine 52 , 1648–1657。

    8. Yan J-Q, Di X-J, Liu C-Y, Zhang H-M, Huang X-Q, Zhang J-J, Zhao Y, Zhang L-Z, Cang Y-Z,Ling Y-L, Tao R,Zhao B-L. The cessation and detoxification effect of tea filters on cigarette smoke. Sci China,Life Sciences,53,533-541,2010.

    9. Baolu Zhao: Tea polyphenols, oxidative stress and health. World scientific Publishing Co. Pte. Ltd.,2023, Singapore.

    10. Reynolds AN, Akerman AP, Mann J.Dietary fibre and whole grains in diabetes management: Systematic review and meta-analyses.PLoS Med. 2020 Mar 6;17(3):e1003053.

    作者简介:赵保路,中国科学院生物物理研究所研究员,中科院老科协生物物理所分会理事长,曾任中国科学院生物物理研究所副所长,亚洲自由基研究学会主席、中国生物物理学会自由基生物学和医学专业委员会主任、中国衰老和抗衰老生物学委员会副主任等,担任《临床生物化学和营养学杂志》、《生物物理学报》等刊物编委,著有专著《一氧化氮自由基》(2008年科学出版社出版),《一氧化氮自由基生物学和医学》(2019年科学出版社出版)。