Glykeeminen indeksi

Glykeeminen indeksi eli glykemiaindeksi (GI), kuvaa ruoka-aineen imeytyvien hiilihydraattien aiheuttamaa keskimääräistä muutosta koehenkilöiden verensokerissa verrattuna referenssiruoka-aineeseen, kuten glukoosiliuos tai valkoinen leipä. Kyseessä on mittauksiin perustuva arvio tietyn ruoka-aineen tai ruokalajin sisältämien hiilihydraattien keskimääräisestä verensokeria nostavasta vaikutuksesta suhteessa muihin ruoka-aineisiin.

Hiilihydraattipitoisen ruoan nauttiminen alkaa nostaa verensokeria 15-30 minuutin kuluttua aterioinnin alkamisesta.   

Veren sokeripitoisuuden nousussa esiintyy huomattavan paljon yksilöllistä ja päivittäistä vaihtelua, mutta nousun suhteuttaminen referenssiruoka-aineeseen vähentää tämän vaihtelun tuottamia eroja.  

Maailman terveysjärjestö WHO on suositellut, että elintarviketeollisuus korvaisi pakkausmerkinnöissään sokereiden osuuden hiilihydraateista tiedolla tuotteen glykeemisen indeksin koosta, koska glykeeminen indeksi kuvaa paremmin tuotteen terveysvaikutuksia.  

Suuri glykeeminen indeksi tarkoittaa sitä, että verensokeri nousee paljon ja nopeasti, jolloin vereen vapautuu yleensä paljon insuliinia. Pieni glykemiaindeksi sitä vastoin kertoo tasaisemmasta ja vähäisemmästä vaikutuksesta verensokeriin. Pienen  GI:n ruokavalion noudattaminen parantaa veren sokeritasapainon säätelyä. 

Suuri glykeeminen indeksi aiheuttaa usein verensokerin heilahtelua. Suuren glykeemisen indeksin ruoka-aineet nostavat verensokeria paljon ja nopeasti, minkä jälkeen verensokeri alkaa laskea niin jyrkästi, että se saattaa laskea jopa lähtötason alle. Verensokerin jyrkkä lasku johtuu erään lähteen mukaan siitä, että korkeaglykeemiset ruoat saavat haiman erittämään liikaa insuliinia. 

Lihan, kalan, kananmunan ja useimpien kovien juustojen glykeeminen indeksi on nolla, koska ne eivät sisällä hiilihydraattia. Nämä ruoka-aineet nostavat vain maltillisesti tai vähän veren insuliinipitoisuutta. Nestemäiset maitotuotteet kuten maito, piimä ja viili nostavat sitä kuitenkin paljon, vaikka niillä onkin hyvin matala glykemiaindeksi.

Ruoka-aineiden glykeemisiä indeksejä 

Viljasta valmistetuilla elintarvikkeilla on tyypillisesti suurin glykeeminen indeksi, sokerilla keskisuuri, hedelmillä ja vihanneksilla selvästi pienempi, maitotuotteilla ja fruktoosilla pieni. Kypsennetyillä vihanneksilla on suurempi glykemiaindeksi kuin raaoilla. Myös ruoan kiinteys vaikuttaa sen glykeemiseen indeksiin. Esimerkiksi leipätaikinan pitkä kohotusaika kaksinkertaistaa leivän glykeemisen indeksin, koska siitä tulee huokoisempaa, ja kokonaisten jyvien lisääminen leipään taas alentaa sitä. Yli 69 arvoista glykeemistä ideksiä pidetään korkeana, joten kaurapuuro, jälkiuunileipä ja täysjyväpatonki sekä monet riisilajikkeet ovat korkean glykeemisen indeksin ruoka-aineita. Myös useimmat perunalajikkeet nostavat paljon glukoosia. Monet leivät, aamiaismurot, riisilajikkeet ja välipalapatukat  ovat korkean glykeemisen indeksin ruokia täysin riippumatta siitä, ovatko ne kokojyväviljaa vai ei.

Sokerin lisääminen hiilihydraattipitoiseen elintarvikkeeseen pienentää usein glykeemistä indeksiä, koska sokerilla on pienempi glykemiaindeksi kuin esimerkiksi yleisimmin käytetyillä viljoilla.  

Matalan glykeemisen indeksin maksimirajana on 55. Useimmat pavut luokitellaan matalan glykeemisen indeksin ruoiksi. Myös suklaa nostaa vain vähän verensokeria. 

Aterian glykemiaindeksi riippuu sen hiilihydraattipitoisten ruoka-aineiden glykemiaindeksista. Jos ateriaan kuuluvien proteiinien ja rasvojen osuus pidetään vakiona, aterian glykeeminen indeksi seuraa sen hiilihydraattipitoisten ruoka-ainesten glykeemistä indeksiä.

Elintarvikkeiden glykeemisiä indeksejä taulukoituina

Glykemiaindeksin käyttö 

Tutkimuksissa on havaittu, että pienen glykeemisen indeksin ruokia ja ruoka-aineita sisältävällä ruokavaliolla laihtuu enemmän kuin jos ruokavalio sisältää paljon verensokeria nopeasti nostavia ruoka-aineita.  

Maailman suurimpien diabetesjärjestöjen tieteelliseen näyttöön perustuvissa hoitosuosituksissa suositetaan glykeemisen indeksin käyttöä ykkös- ja kakkostyypin diabeteksen hoidon apuvälineenä. Glykeeminen indeksi auttaa valitsemaan diabeteksen hoitotasapainon kannalta suotuisia ruoka-aineita ja ruokia. 

Hiilihydraattien määrän on havaittu vaikuttavan ruoan glykemiaindeksiä enemmän verensokerin vaihteluihin. Hiilihydraattien määrää sekä niiden glykeemistä indeksiä kuvastava glykemiakuorma kuvaa siksi glykemiaindeksiä paremmin hiilihydraattipitoisuudeltaan vaihtelevien ruokien vaikutusta verensokeriin. Insuliini-indeksi kuvaa terveillä ihmisillä glykemiaindeksiä paremmin insuliinivastetta eli verensokerin noususta johtuvaa veren insuliinipitoisuuden kasvua.

Glykemiaindeksin määrittäminen 

Valkoisen vehnäleivän glykeemisen indeksin käyttäminen vertailuarvona on epätarkka mittari, koska leivän valmistusprosessi vaikuttaa sen glykeemisen indeksin suuruuteen. Glykemiaindeksi määritellään kansainvälisen standardin mukaisessa mittauksessa tämän vuoksi glukoosin avulla. Mittaus tapahtuu siten, että vähintään kymmenelle sokeriaineenvaihdunnaltaan terveelle henkilölle annetaan 50 grammaa hiilihydraattia, minkä jälkeen heidän verensä glukoosipitoisuuden vaihteluita seurataan kahden tunnin ajan. Mittauksista piirtyy kullekin koehenkilölle ominainen käyrä, jonka muodostaman pinta-alan koko lasketaan. Lopuksi lasketaan kaikkien pinta-alojen keskiarvo ja verrataan sitä glukoosilla saatujen pinta-alojen keskiarvoon siten että glukoosilla saatujen pinta-alojan keskiarvolle annetaan lukuarvo 100. Koe-henkilöiden verensokeria seurataan 15 minuutin välein ja sitä verrataan ennen ruokailua vallinneeseen paastoverensokeritasoon. Imeytyneiden hiilihydraattien määrä arvioidaan integroimalla ajan suhteen mitattu verensokerin muutos.

Mittauksiin vaikuttavat monet elimistön verensokerin tasoa säätelevät mekanismit.  Elimistö pyrkii ylläpitämään tasaista verensokerin tasoa ja maksa tuottaa glukoosia vereen samaan tahtiin kuin sitä normaalisti kuluu. Hiilihydraattien alkaessa imeytyä ruokailun jälkeen haima alkaa erittää vereen insuliinia, hormonia, joka tehostaa glukoosinkulutusta, ja maksan glukoosintuotanto loppuu. Hiilihydraattien imeydyttyä insuliinin ylläpitämä kohonnut glukoosinkulutus jatkuu, kunnes verensokerin taso on palannut normaaliksi. Nopeasti imeytyvillä hiilihydraateilla voi insuliinitaso kohota niin korkeaksi, että imeytymisen loputtua verensokeri laskee paljon normaalia alemmaksi.

Glykemiaindeksiin vaikuttavat tekijät 

Nesteen mukana nautittu hiilihydraatti nostaa verensokeria nopeammin kuin kiinteä ravinto. Tämän vuoksi esimerkiksi hedelmäsmoothien glykemiaindeksi on suurempi kuin kokonaisena nautitulla hedelmällä. 

Hiilihydraattien imeytymisnopeuteen vaikuttavat myös ruoan rakenne ja koostumus kuten sen sisältämät muut ravintoaineet tai entsyymien toimintaan vaikuttavat aineet. Rasvat ja proteiini sekä liukoiset ravintokuidut hidastavat ruoan siirtymistä mahalaukusta ohutsuoleen ja ruoan liikettä ohutsuolessa. Etenkin rasvan lisääminen laskee erittäin tehokkaasti aterian aiheuttamaa verensokerin nousua. Jos esimerkiksi jauheesta valmistetusta perunamuhennoksesta ja 40 grammasta kurkkua koostuvaan ateriaan, jonka rasvapitoisuus on vain 0,8 prosenttia, lisätään 30 grammaa rasvaa, aterian kokonaisrasvaprosentiksi tulee 6,6 ja ruokailijan verensokeri nousee 34 prosenttia vähemmän. Jos vähärasvaisen perunamuhennoksen ja kurkun kanssa nautitaan 108 grammaa öljyssä marinoitua broilerinrintaa, aterian rasvaprosentti nousee 10,4:ään ja verensokerin nousu on 41 prosenttia maltillisempaa. Saman perunamuhennosannoksen nauttiminen 120 gramman painoisen tomaatista, kurkusta ja lehtisalaatista koostuvan rasvattoman salaatin kanssa ei kuitenkaan vaikuta ruoka-annoksen aiheuttamaan verensokerin nousuun. Jos perunamuhennokseen yhdistetään sekä 30 grammaa rasvaa että 108 grammaa broileria, verensokeri nousee 50 prosenttia vähemmän. Jos taas osa perunamuhennoksen sisältämistä hiilihydraateista korvataan täysrasvaisella margariinilla sivellyllä kokojyväruisleipäviipaleella, edellä kuvatun ateriakokonaisuuden rasvapitoisuus nousee 21 prosenttia, proteiinipitoisuus 5 ja kuitupitoisuus 27 prosenttia, mutta verensokeri nousee siitä huolimatta 20 prosenttia enemmän. Tämä saattaa selittyä sillä, että leipäviipale nostaa 7 prosentilla esimerkkiaterian sisältämien sokereiden määrää.

Ruoan kypsennys, jauhaminen ja hienonnus nopeuttavat yleensä ruoansulatusta ja helpottavat tärkkelystä pilkkovien entsyymien toimintaa. Esimerkiksi al dente keitetyn pastan leipää pienempi glykemiaindeksi johtuu siitä, että sen osittain turvonneet tärkkelyshiukkaset ovat sitkeän proteiinikerroksen ympäröimiä, minkä johdosta se ei hajoa pureskeltaessa yhtä pieniksi osiksi kuin leipä. Keitetyn pastan lämmittäminen mikroaaltouunissa jääkaappisäilytyksen jälkeen hidastaa sen sulamista siten, että sen glykeeminen indeksi on neljä prosenttia pienempi kuin heti keittämisen jälkeen nautittuna. Koehenkilöiden veren sokeripitoisuus oli suurimmillaan puolen tunnin kuluttua ateriasta, ja se oli 2 prosenttia pienempi uudelleenlämmitetyn pastan syönnin jälkeen..

Myös ruoassa olevat hapot, kuten nostatetun hapanleivän maitohappo, hidastavat entsyymeitä. Myös tärkkelyksen kemiallinen rakenne vaikuttaa sen hajoamiseen, imeytymiseen ja glykemiaindeksiin. Esimerkiksi vehnän ja perunoiden sisältämä tärkkelys hajoaa nopeammin kuin ohran ja muiden kasvisten sisältämä. 

Vuonna 2005 julkaistun tutkimuksen mukaan kypsennetyn perunan glykeeminen indeksi laskee 28 prosenttia, jos perunan annetaan jäähtyä kylmäksi. Toisen tutkimuksen mukaan lasku olisi jopa 40 prosenttia. Erot tuloksissa johtuvat siitä, että perunan glykeeminen indeksi on lajikekohtainen. Jäähdytetyn perunan uudelleenlämmittäminen laskee vielä entisestään sen glykeemistä indeksiä laskun suuruuden riippuessa lajikkeesta.  

Paahtaminen laskee valkoisen leivän glykeemistä indeksiä kokonaiset 28 prosenttia. Valkoisen leivän glykeeminen indeksi on hiukan pienempi myös pakastamisen jälkeen, eikä pakastettu leipä aiheuta myöskään yhtä jyrkkää verensokerin laskua.  

Jotkin ruoka-aineet voivat myös vaikuttaa veren sokerin hyödyntämistä ohjaavan insuliinihormonin eritykseen tai vaikutukseen. Esimerkiksi maidon proteiinit kiihdyttävät insuliinintuotantoa, ja siten maitoa tai maitoheraa sisältävien tuotteiden glykemiaindeksi on alempi kuin pelkän laktoosin glykemiaindeksin perusteella voisi olettaa.  

Ruoan glykemiaindeksiin vaikuttavat nopeudet, joilla hiilihydraatit imeytyvät ruuansulatuksessa, imeytyneet hiilihydraatit muunnetaan glukoosiksi ja elimistön solut hyödyntävät veren glukoosia. Imeytyneiden sokereiden kemiallinen rakenne vaikuttaa puolestaan siihen, miten elimistö pystyy hyödyntämään niitä. Koskas elimistö kykenee hyödyntämään suoraan vain glukoosia, maksan täytyy muuttaa muut imeytyneet sokerit kuten fruktoosi ensin glukoosiksi. Glukoosista ja fruktoosista koostuvan tavallisen ruokosokerin (sakkaroosi) glykemiaindeksi on tämän vuoksi suhteellisen pieni.

Terveysvaikutukset

Glykeeminen indeksi korreloi suun bakteerikannan kasvun kanssa siten, että suuren glykeemisen indeksin ruokien nauttiminen lisää eniten kariesta aiheuttavaa plakkia. 

Vuonna 2006 julkaistun väestötutkimuksen mukaan naisilla, jotka saavat päivittäisestä ravinnostaan suurimman glykeemisen kokonaiskuorman, esiintyy lähes kaksi kertaa enemmän sydän- ja verisuonisairauksia, kuin niillä naisilla, jotka saavat ravinnostaan pienimmän kuorman. Samalla väestöryhmällä esiintyy myös lähes kolme kertaa enemmän paksusuolen syopää.

Ravinnon alhaisen glykemiaindeksin on havaittu parantavan kakkos- sekä ykköstyypin diabeetikoiden hoitotasapainoa. Vuonna 2010 julkaistussa hollantilaisessa väestötutkimuksessa havaittiin myös, että korkeimman glykemiakuorman ravintoa nauttineet ihmiset sairastuivat noin 33 prosenttia useammin diabetekseen keskimäärin kymmenen vuotta kestäneen seuranta-ajan kuluessa. Muut riskitekijät vakioitiin. Tutkimuksen otos oli 38 000 henkeä. 

Runsaasti tärkkelystä sisältävillä kasviksilla kuten herneillä, maissilla ja perunalla ei ole samanlaista terveyttä edistävää vaikutusta kuin muilla kasviksilla. Tämän on arveltu liittyvän niiden suureen glykemiaindeksiin.

Historiaa

Pohjoismaiden ministerineuvoston mukaan vuonna 2005 tutkittiin, pitäisikö ravintosuosituksia muuttaa glykemiaindeksin ja glykemiakuorman perusteella.

Katso myös 
 Ravinto
 Glykemiakuorma
 GI-dieetti

Lähteet  

Ravinto-oppi
Seulonnan keskeiset artikkelit