周 颖，潘海坤，范志红,2,*，武艺雪

（1.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083;2.北京食品营养与人类健康高精尖创新中心，北京 100083）

面包是我国居民常见的早餐主食选择，尤其是工作忙碌的年轻人。鉴于我国20 岁以上人群中糖尿病前期的比例高达15.5%[1]，由于白面包消化速率快，血糖指数（glycemic index，GI）较高[2]，单吃白面包时容易造成餐后高血糖和餐前低血糖。有文献表明牛奶配合白面包食用可有效降低餐后血糖反应[3]。然而，有很多人对牛奶有慢性过敏或食物不耐受情况[4]。

我国家庭有自制豆浆的习惯，除大豆外还常会加入坚果、油籽，作为早餐饮品，常常配合面食食用。坚果是抗氧化物质和膳食纤维的良好来源[5]，而部分多酚类物质对消化酶活性有抑制作用[6]。有研究证实，大豆、巴旦木、黑芝麻和亚麻籽等坚果和油籽在配合面包等高GI主食时，对控制血糖均具有积极作用[7-10]。然而，坚果油籽的抗氧化性质与延缓血糖水平上升的效果之间有何关联，目前鲜见研究报道。同时，添加坚果油籽并过滤除渣的豆浆，是否仍然能够对血糖控制产生积极作用，也鲜见研究。

本研究选取大豆、巴旦木、黑芝麻和亚麻籽4 种原料，制作不同浓度去渣的纯浆及坚果油籽+大豆混合浆，测定其中的营养成分和抗氧化指标，对各样品的酶抑制率进行测定，并以中国健康年轻人为受试者，测定与白面包搭配后的餐后人体血糖反应。本研究可以为膳食血糖管理提供研究证据，即坚果油籽豆浆作为牛奶的替代品用来配合面包等高GI食物时，是否能够帮助平缓餐后血糖反应。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆（Glycine max(Linn.) Merr.）、巴旦木（Amygdalus communisL.）、黑芝麻（Sesamum indicumL.）、亚麻籽（Linum usitatissimumL.）购买自京东超市;白面包购买自物美超市。

浓硫酸、无水硫酸铜、硫酸钾、浓盐酸、无水乙醚、氢氧化钠、无水葡萄糖、甲基红、溴甲酚绿、硼酸、石油醚、三羟甲基氨基甲烷、酚酞、单宁标准品、芦丁标准品、3,5-二硝基水杨酸（3,5-dinitrosalicylic acid，DNS）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、抗坏血酸、水溶性VE（Trolox）、AlCl3·6H2O溶液、三吡啶基三嗪（tripyridyltriazine，TPTZ）盐酸溶液、pH 7.0醋酸盐溶液、FeCl3·6H2O溶液、热稳定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）、猪胰脏胰酶（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）（均为分析纯），甲醇、乙醇（均为色谱纯） 北京化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

Synergy多功能酶标仪 美国伯腾仪器有限公司;UV-5200紫外分光光度计 上海元析仪器有限公司;SHA-B水浴恒温振荡器 常州国华电器有限公司;高速粉碎机 北京环亚天元机械技术有限公司;MJ-BL10S11破壁料理机 美的生活电器制造有限公司;JY92-2D超声细胞粉碎机 宁波新芝科技股份有限公司;KDN型凯氏定氮仪 上海纤检仪器有限公司;ONE TOUCH UltraEasy稳豪倍易型血糖仪和试纸 强生（中国）医疗器材有限公司。

1.3 方法

1.3.1 测试餐的制备及分组

测试餐的制备方法及分组见表1，除白面包外的所有受试食物均于当天早上完成制作，样品制备后置于保温箱中备用。

表 1 实验餐的制备方法及分组Table 1 Preparation of test meals

1.3.2 样品中常量营养素的测定

蛋白质含量测定：参考GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[11]中的凯氏定氮法;脂肪含量测定：参考GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》[12]中的索氏抽提法;碳水化合物含量测定：参考Englyst等的酶解方法[13]，采用体外消化法。

1.3.3 样品中抗氧化物质、抗氧化能力及酶抑制率的测定

单宁含量测定：参照侯曼玲的方法[14]，以与100 g样品相当的单宁酸的质量表示;总酚含量测定：参照Lamuela-Raventós等的方法[15]，以与100 g样品相当的没食子酸的质量表示;黄酮含量测定：参照Xu Baojun等的方法[16]，采用三氯化铝显色法，以与100 g样品相当的芦丁的质量表示。DPPH自由基清除能力测定：参照Xu Baojun等的方法[17]，以与100 g样品相当的抗坏血酸浓度表示;铁离子抗氧化能力（ferric ion reducing antioxidant power，FRAP）测定：参照Benzie等的方法[18]，以与100 g样品相当的抗坏血酸浓度表示。以上各指标测定方法为适应样品特性并充分析出待测物质，对样品前处理方法略作修改，方法如下：取各组豆浆/混合豆浆样品10 mL于离心管中，加入体积分数50%丙酮溶液10 mL，振荡充分混匀后40℃水浴4 h，冷却至室温后用1 mol/L盐酸溶液调节pH值至4.5±0.1，等电点沉淀大豆蛋白。1 500 r/min离心10 min，收集上清液备用。

酶抑制率的测定：参照张永军等的方法[19]，略作改动，考虑到本实验中各豆浆样品与白面包同时摄入，采用非预混法测定，对照组为1 mL 0.05 mg/mL胰淀粉酶或葡萄糖苷酶酶液+1 mL质量分数0.5%淀粉溶液+1 mL去离子水，实验组为1 mL 0.05 mg/mL胰淀粉酶或葡萄糖苷酶酶液+1 mL质量分数0.5%淀粉溶液+1 mL各豆浆/混合豆浆样品。

1.3.4 血糖实验

本研究选择在网上招募并筛选18～24 岁的健康受试者。条件如下：身体质量指数（body mass index，BMI）在18～30 kg/m2;体质量稳定，1 年内未节食减肥;不吸烟、不饮酒;无葡萄糖不耐受;血糖处在正常范围内;无任何代谢性疾病;女性受试者未怀孕或处于哺乳期;有吃早餐习惯;不经常熬夜;无大豆、亚麻籽、黑芝麻、巴旦木过敏史。本研究经中国农业大学伦理委员会许可后，与受试者签订书面协议。要求所有受试者在整个实验期间内保持日常运动状态，避免饮酒、暴饮暴食、熬夜等行为，并保证在每次实验的前1 d规律饮食，避免剧烈运动。最终13 人的数据被纳入研究。

受试者在实验前1 d 16∶00前接到通知，并于20∶00开始禁食，23∶00前就寝。实验当天8∶00进食测试餐，所有受试者在10 min内将测试餐进食完毕。分别于进食前（0 min）以及开始进食后的15、30、45、60、90、120、150、180 min采集指尖血，使用血糖仪测定血糖浓度并记录读数。为防止组织液的干扰，弃去第一滴血，采集第二滴血。每位受试者均参加10 次实验，每次实验按照随机顺序进食1 种测试餐，同一受试者每次实验进食的测试餐种类均不相同。参考Wolever等[20]的梯形法则方法计算各测试餐在0～60、0～120、120～180 min内血糖反应曲线（area under curve，AUC）下的正面积AUC0-60、AUC0-120和AUC60-180、以及血糖峰值、谷值、餐后180 min内最大血糖波动幅度（the maximum amplitude of glycemic excursion in 180 min，MAGE180）和血糖反应曲线下的负面积（negative area under curve，NAUC）。并根据AUC0-120，以葡萄糖作为参考食物（GI=100）计算GI。

人工智能本质上是计算机科学的一个分支，自1956年在美国达特茅斯会议上人工智能学科正式诞生以来，至今已历62年。

1.4 数据统计分析

用SPSS 21.0和Excel 2016软件对实验数据进行处理。组间差异分析采用单因素重复测量方差分析，因素之间的相关分析采用Pearson相关分析。

2 结果与分析

2.1 测试餐的营养成分

测试餐的主要营养成分见表2。

表 2 一份测试餐中主要营养相关成分Table 2 Major nutrient composition of test meals (per serving)

2.2 样品的抗氧化指标

8 种豆浆/混合豆浆样品的抗氧化物质含量及抗氧化能力见表3。浓浆的各抗氧化指标水平均显着高于同种类稀浆，且浓亚麻籽豆浆的各指标显着高于其他样品。

表 3 样品的抗氧化物质含量和抗氧化能力Table 3 Antioxidant contents and antioxidant capacity of the test samples

2.3 样品的酶抑制率及与抗氧化指标相关性分析结果

表 4 样品对两种消化酶的抑制率Table 4 Inhibitory rates of the test samples on activities of two digestive enzymes

如表4所示，各组样品均有抑制两种酶活性的作用，整体趋势为浓豆浆的抑制率高于稀豆浆，浓亚麻籽豆浆的酶抑制率显着高于其他样品。

由表5可知，总酚、黄酮的含量与胰淀粉酶、葡萄糖苷酶的抑制率存在极显着正相关。单宁的含量与胰淀粉酶抑制率呈正相关，与葡萄糖苷酶抑制率无相关性。DPPH自由基清除能力、FRAP与胰淀粉酶抑制率呈正相关、与葡萄糖苷酶的抑制率呈极显着正相关。

表 5 样品抗氧化指标和消化酶抑制率相关性分析Table 5 Correlation between antioxidant contents and enzyme inhibition rates

2.4 血糖实验受试者基本信息

研究中共纳入13 名受试者血糖实验数据，均为健康成年女性大学生，基本信息见表6。

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

图 1 受试者各餐空腹血糖浓度（n＝ 13）Fig. 1 Fasting blood sugar of all subjects (n = 13)

受试者各实验餐前空腹血糖水平曲线如图1所示，除个别点外，血糖浓度均在3.9～5.5之间，属于正常范围。受试者各实验餐空腹血糖平均值在4.4～4.7之间，各餐之间均无显着性差异。

2.5 测试餐的餐后血糖反应

图 2 测试餐的餐后血糖浓度变化曲线（n＝ 13）Fig. 2 Postprandial incremental blood glucose levels (n = 13)

表 7 血糖反应曲线特征值（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/浓亚麻籽豆浆组的GI值均与白面包组有显着性差异，稀豆浆组和与稀黑芝麻豆浆组相比有所降低。面包搭配浓亚麻籽豆浆后，iAUC0-60、iAUC0-120、血糖峰值和MAGE180较白面包组显着降低。稀纯豆浆组和稀巴旦木浆组的iAUC120-180显着低于白面包组。

2.6 血糖反应与抗氧化指标的相关性分析结果

表 8 抗氧化指标与血糖反应指标的相关性分析Table 8 Correlation between antioxidant contents and characteristics of glycemic response

各样品抗氧化物质含量、抗氧化能力与测试餐血糖反应指标的相关性分析如表8所示。总酚含量、单宁含量、DPPH自由基清除能力、FRAP与GI、iAUC0-60、iAUC0-120、血糖峰值、MAGE180间呈极显着负相关关系。单宁含量与NAUC、血糖谷值间呈显着的正相关关系。

3 讨 论

本研究发现白面包搭配各豆浆样品一起食用时有利降低白面包的餐后血糖反应，其中亚麻籽和大豆的混合浆对降低混合餐GI、平稳餐后血糖、减少血糖波动幅度的表现最为良好。其中机制可能与其抗氧化物质的消化酶活性抑制作用有关。

本研究中以葡萄糖作为参比，浓亚麻籽豆浆组的GI为49，属于低GI食物（GI≤55），其余各坚果/油籽豆浆组在57～69之间，属于中GI食物（55＜GI＜70）。

相比于白面包组，添加各类豆浆/混合浆样品后，稀/浓亚麻籽豆浆组的GI有显着降低。本研究中13 名受试者，达到GI测定国际规范的要求[21]，由于个体差异的影响[22]，其他添加坚果油籽豆浆的各组GI未达显着水平，但已经表现出降低趋势（P＜0.10），相比于白面包组，降低了10%～18%。说明在食用高GI碳水化合物食物时配合坚果/油籽混合豆浆有利于控制餐后血糖反应。有研究表明同时摄入豆浆和白面包可以刺激早期胰岛素分泌[23]，豆浆的摄入也有利于降低2型糖尿病患病风险[24]。有研究表明，豆类食物如豆粉、纳豆搭配含50 g可利用碳水化合物的白米饭食用时，都使混合食物的GI降低了32%[25]，本研究中浓豆浆和稀豆浆配合白面包食用后，受试者GI分别降低了37%和31%，与文献数据接近。

相关性分析表明，测试餐的蛋白质、脂肪、碳水化合物含量与血糖反应指标均无显着相关性。说明相比于常量营养素，尽管抗氧化成分为豆类、坚果、油籽中的微量成分，但是其对餐后血糖反应具有重要意义。

动物研究证据支持某些膳食多酚的抗糖尿病特性，提示膳食多酚可以成为预防和治疗2型糖尿病的一种膳食疗法[26]。高酚饮食能降低血糖曲线下面积，并增加餐后0～30 min胰岛素分泌量[27]。其机理与酚类物质对消化酶活性的抑制作用有关[6]，酚类物质通过抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性，从而抑制淀粉在小肠中的消化[28]，改变了葡萄糖转运吸收和胃肠激素分泌[29]。本研究中，抗氧化指标与酶抑制率间存在显着或极显着的正相关关系（表5），说明较高的抗氧化物质含量、较强的抗氧化能力能够有效抑制消化酶活性，稀/浓亚麻籽豆浆在各样品中有最高的单宁、黄酮、总酚含量以及抗氧化能力，比其余几种豆浆样品高1～4 倍，稀/浓亚麻籽豆浆酶抑制率最强，比其余样品高5%～30%，这可能是稀/浓亚麻籽豆浆组降低血糖反应效果更强的原因。此外，亚麻籽豆浆中的亚麻籽胶[30]和α-亚麻酸[31]均可能对其平缓血糖的作用有所贡献。

和稀亚麻籽豆浆相比，浓亚麻籽豆浆在血糖反应特征值方面效应更为显着。面包搭配浓亚麻籽豆浆后，不仅GI降低约36%，而且0～60 min的前期血糖水平上升速率减慢约44%，血糖峰值和血糖最大波动值均比单吃白面包时显着降低，降幅达到34%和39%。说明油籽类食材的摄入量与其缓和餐后血糖反应的能力有关。此前研究发现，巴旦木与白面包同时摄入时，巴旦木的摄入量越高，测试餐的GI越低[32]。在为期4.6 年的上海女性健康研究中发现，6万多名非2型糖尿病患者的女性中，大豆摄入与患2型糖尿病风险呈现负相关关系[24]，另一项研究中则发现餐前负荷大豆蛋白量达到40 g时才能对血糖反应产生积极作用[33]。在本研究中，各豆浆样品干物质含量较低，又经过滤渣后饮用，抗氧化物质摄入总量较小，可能是亚麻籽豆浆以外其他样品平缓血糖效应未达显着性水平的原因之一。