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Der glykämische Index (GI) ist ein Maß dafür, wie schnell ein Lebensmittel Ihren Blutzucker (Glukose) ansteigen lassen kann. Nur Lebensmittel, die Kohlenhydrate enthalten, haben einen GI. Lebensmittel wie Öle, Fette und Fleisch haben keinen GI.Zusammenfassung
- Der glykämische Index (GI) ist ein Maß für das Blutzucker- Anstiegspotential des Kohlenhydratgehalts eines Lebensmittels im Vergleich zu einem Referenzlebensmittel (im Allgemeinen reine Glukose). Kohlenhydrathaltige Lebensmittel können im Vergleich zu reiner Glukose (GI = 100) als hoch (≥ 70), mittel (56-69) oder niedrig (GI) eingestuft werden.
- Der Verzehr von Lebensmitteln mit hohem GI führt zu einem starken Anstieg der postprandialen Blutzuckerkonzentration, der schnell abnimmt, während der Verzehr von Lebensmitteln mit niedrigem GI zu einer niedrigeren Blutzuckerkonzentration führt, die allmählich abnimmt.
- Die glykämische Belastung (GL) wird erhalten, indem die Qualität des Kohlenhydrats in einem bestimmten Lebensmittel (GI) mit der Menge an Kohlenhydraten in einer Portion dieses Lebensmittels multipliziert wird.
- Prospektive Kohortenstudien ergaben, dass Diäten mit hohem GI oder GL mit einem höheren Risiko für gesundheitsschädliche Folgen verbunden sind, einschließlich Typ-2- Diabetes mellitus und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
- Metaanalysen von Beobachtungsstudien haben kaum oder gar keine Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen hohem GI und GL in der Nahrung und dem Krebsrisiko gefunden . (Mehr Informationen)
- Die Senkung des GL der Ernährung kann eine wirksame Methode zur Verbesserung der Blutzuckerkontrolle bei Personen mit Typ-2-Diabetes mellitus sein. Dieser Ansatz ist derzeit nicht in der Gesamtstrategie des Diabetesmanagements in den USA enthalten.
- Mehrere diätetische Interventionsstudien ergaben, dass Diäten mit niedrigem GI / GL bei der Reduzierung des Körpergewichts genauso wirksam waren wie herkömmliche Diäten mit niedrigem Fettgehalt. Beide Arten von Diäten führten zu vorteilhaften Wirkungen auf Stoffwechselmarker, die mit dem Risiko von Typ-2-Diabetes mellitus und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden sind.
- Eine Senkung des GL in der Nahrung kann erreicht werden, indem der Verzehr von Vollkornprodukten , Nüssen , Hülsenfrüchten , Obst und nicht stärkehaltigem Gemüse erhöht und die Aufnahme von Lebensmitteln mit mittlerem und hohem GI wie Kartoffeln, weißem Reis, Weißbrot und zuckerhaltigen Lebensmitteln verringert wird.
Glykämischer Index
Glykämischer Index einzelner Lebensmittel
In der Vergangenheit wurden Kohlenhydrate basierend auf der Anzahl der einfachen Zucker im Molekül als einfach oder komplex klassifiziert. Kohlenhydrate aus einem oder zwei einfachen Zuckern wie Fructose oder Saccharose (Haushaltszucker; ein Disaccharid aus einem Molekül Glucose und einem Molekül Fructose) wurden als einfach bezeichnet, während stärkehaltige Lebensmittel als komplex bezeichnet wurden, da Stärke aus langen Ketten des Einfachen besteht Zucker, Glukose . Der Rat, weniger einfache und komplexere Kohlenhydrate (dh Polysaccharide) zu essen, basierte auf der Annahme, dass der Verzehr von stärkehaltigen Lebensmitteln zu einem geringeren Anstieg des Blutzuckers führen würde als zuckerhaltige Lebensmittel. Diese Annahme erwies sich als zu einfach, da festgestellt wurde, dass die Blutzuckerreaktion (glykämisch) auf komplexe Kohlenhydrate erheblich variiert. Das Konzept des glykämischen Index (GI) wurde daher entwickelt, um diätetische Kohlenhydrate anhand ihrer Gesamtwirkung auf die postprandiale Blutzuckerkonzentration im Vergleich zu einem Referenzkohlenhydrat, im Allgemeinen reiner Glucose, einzustufen. Der GI soll die relative Qualität eines kohlenhydrathaltigen Lebensmittels darstellen. Lebensmittel mit Kohlenhydraten, die leicht verdaulich, absorbierbar und metabolisierbar sindhaben einen hohen GI (GI ≥ 70 auf der Glukoseskala), während Lebensmittel mit niedrigem GI (GI ≤ 55 auf der Glukoseskala) langsam verdauliche Kohlenhydrate aufweisen, die eine verringerte postprandiale Glukoseantwort hervorrufen. Lebensmittel mit mittlerem GI haben einen GI zwischen 56 und 69 . Der GI ausgewählter kohlenhydrathaltiger Lebensmittel ist inder unteren Tabelle 1 aufgeführt .
Messung des glykämischen Index von Lebensmitteln
Um den glykämischen Index (GI) eines Lebensmittels zu bestimmen , erhalten gesunde Freiwillige typischerweise ein Testfutter, das 50 g (g) Kohlenhydrate enthält, und ein Kontrollfutter (Weißbrot, Weizenbrot oder reine Glukose ), das die gleiche Menge an Kohlenhydraten enthält. an verschiedenen Tagen. Blutproben zur Bestimmung der Glukosekonzentration werden vor dem Essen und in regelmäßigen Abständen einige Stunden nach dem Essen entnommen. Die Änderungen der Blutzuckerkonzentration über die Zeit sind als Kurve aufgetragen. Der GI wird als inkrementelle Fläche unter der Glukosekurve (iAUC) nach dem Verzehr des Testfutters berechnet, geteilt durch den entsprechenden iAUC nach dem Verzehr des Kontrollfutters (reine Glukose). Der Wert wird mit 100 multipliziert, um einen Prozentsatz des Kontrolllebensmittels darzustellen:
GI = (iAUCtest food/iAUCglucose) x 100
Beispielsweise hat eine gekochte weiße Kartoffel einen durchschnittlichen GI von 82 relativ zu Glucose und 116 relativ zu Weißbrot, was bedeutet, dass die Blutzuckerreaktion auf das Kohlenhydrat in einer Ofenkartoffel 82% der Blutzuckerreaktion auf dieselbe Menge von beträgt Kohlenhydrate in reiner Glukose und 116% der Blutzuckerreaktion auf die gleiche Menge an Kohlenhydraten in Weißbrot. Im Gegensatz dazu hat gekochter brauner Reis einen durchschnittlichen GI von 50 relativ zu Glukose und 69 relativ zu Weißbrot. In dem traditionellen System zur Klassifizierung von Kohlenhydraten würden sowohl brauner Reis als auch Kartoffeln trotz der unterschiedlichen Auswirkungen auf die Blutzuckerkonzentration als komplexe Kohlenhydrate klassifiziert.
Während der GI vorzugsweise relativ zu Glukose ausgedrückt werden sollte, können andere Referenznahrungsmittel (z. B. Weißbrot) aus praktischen Gründen verwendet werden, sofern ihre Zubereitung standardisiert und gegen Glukose kalibriert wurde. Zusätzliche Empfehlungen wurden vorgeschlagen, um die Zuverlässigkeit der GI-Werte für Forschungs-, Gesundheits- und kommerzielle Anwendungszwecke zu verbessern.
Physiologische Reaktionen auf Lebensmittel mit hohem oder niedrigem glykämischen Index
Per Definition führt der Verzehr von Lebensmitteln mit hohem GI zu einem höheren und schnelleren Anstieg der Blutzuckerkonzentration als der Verzehr von Lebensmitteln mit niedrigem GI. Rascher Anstieg der Blutglukose (was zu Hyperglykämie ) sind potente Signale an den β-Zellen der Bauchspeicheldrüse zu erhöhen Insulin – Sekretion. In den nächsten Stunden kann der durch den Verzehr von Nahrungsmitteln mit hohem GI verursachte Anstieg der Blutinsulinkonzentration (Hyperinsulinämie) zu einem starken Rückgang der Glukosekonzentration im Blut führen (was zu einer Hypoglykämie führt)). Im Gegensatz dazu führt der Verzehr von Nahrungsmitteln mit niedrigem GI zu einem niedrigeren, aber nachhaltigeren Anstieg des Blutzuckers und einem niedrigeren Insulinbedarf für Pankreas-β-Zellen.
Glykämischer Index einer gemischten Mahlzeit oder Diät
Viele Beobachtungsstudien haben den Zusammenhang zwischen dem GI und dem Risiko einer chronischen Erkrankung untersucht, wobei sie sich auf veröffentlichte GI-Werte einzelner Lebensmittel stützten und die folgende Formel zur Berechnung des GI der Mahlzeit (oder Diät) verwendeten:
Mahlzeit GI = [(GI x Menge des verfügbaren Kohlenhydrats ) Lebensmittel A + (GI x Menge des verfügbaren Kohlenhydrats) Lebensmittel B +…] / Gesamtmenge des verfügbaren Kohlenhydrats
Die Verwendung veröffentlichter GI-Werte einzelner Lebensmittel zur Schätzung des durchschnittlichen GI-Werts einer Mahlzeit oder Diät kann jedoch unangemessen sein, da bekannt ist, dass Faktoren wie Lebensmittelvielfalt, Reife, Verarbeitung und Kochen die GI-Werte verändern. In einer Studie von Dodd et al. Wurde die Schätzung der GIs von Mahlzeiten unter Verwendung veröffentlichter GI-Werte einzelner Lebensmittel im Vergleich zu direkten Messungen der GIs von Mahlzeiten um 22 bis 50% überschätzt.
Neben dem GI einzelner Lebensmittel ist bekannt, dass verschiedene Lebensmittelfaktoren die postprandialen Glukose- und Insulinreaktionen auf eine kohlenhydrathaltige Mischkost beeinflussen. Eine kürzliche cross-over , randomisierten Studie bei 14 Patienten mit Typ – 2 – Diabetes mellitus untersuchte die akuten Auswirkungen von vier Typen von Frühstück mit hohem oder niedrigem GI und High- oder Low- Fasergehalt auf dem postprandialen Glucosekonzentrationen. PlasmaEs wurde festgestellt, dass die Glukose nach dem Verzehr eines Frühstücks mit hohem GI und niedrigem Ballaststoffgehalt signifikant höher ist als nach einem Frühstück mit niedrigem GI und hohem Ballaststoffgehalt. Es gab jedoch keinen signifikanten Unterschied in den postprandialen glykämischen Reaktionen zwischen Frühstück mit hohem und niedrigem GI mit ähnlichem Fasergehalt. In dieser Studie konnten die GI-Werte der Mahlzeiten (abgeleitet aus veröffentlichten Daten) die postprandiale Glukose-Reaktion, die offenbar wesentlich vom Fasergehalt der Mahlzeiten beeinflusst wurde, nicht korrekt vorhersagen. Da die Mengen und Arten von Kohlenhydraten, Fett, Eiweiß und andere Ernährungsfaktoren in einer gemischten Mahlzeit verändern den glykämischen Einfluss der Kohlenhydrat-GI-Werte. Es ist unwahrscheinlich, dass der GI einer gemischten Mahlzeit, der unter Verwendung der oben genannten Formel berechnet wird, die postprandiale Glukose-Reaktion auf diese Mahlzeit genau vorhersagt (3) . Darüber hinaus ist der GI eine Eigenschaft eines bestimmten Lebensmittelkohlenhydrats, so dass die Merkmale des Einzelnen wie ethnische Zugehörigkeit, Stoffwechselstatus oder Essgewohnheiten (z. B. das Ausmaß, in dem wir kauen), die in begrenztem Umfang auftreten können, nicht berücksichtigt werden. beeinflussen auch die glykämische Reaktion auf eine bestimmte kohlenhydrathaltige Mahlzeit.
Die Verwendung direkter Messungen der GIs von Mahlzeiten in zukünftigen Studien anstelle von Schätzungen, die aus GI-Tabellen abgeleitet wurden, würde die Genauigkeit und den prädiktiven Wert der GI-Methode erhöhen. Darüber hinaus in einer aktuellen Meta-Analyse von 28 Studien , die die Wirkung von niedrig im Vergleich zu High-GI Diäten auf der Prüfung Serumlipide , Goff et al. zeigten, dass der mittlere GI von Diäten mit niedrigem GI in den Studien zwischen 21 und 57 variierte, während der mittlere GI von Diäten mit hohem GI zwischen 51 und 75 lag. Daher kann auch eine strengere Verwendung der GI-Grenzwerte erforderlich sein, um zuverlässigere Informationen über kohlenhydrathaltige Lebensmittel bereitzustellen.
Glykämische Belastung
Der glykämische Index (GI) vergleicht das Potenzial von Lebensmitteln mit der gleichen Menge an Kohlenhydraten zur Erhöhung des Blutzuckers . Die Menge an Kohlenhydraten, die in einer Lebensmittelportion enthalten ist, beeinflusst jedoch auch die Blutzuckerkonzentration und die Insulinreaktionen . Beispielsweise beträgt der mittlere GI der Wassermelone 76, was so hoch ist wie der GI eines Donuts. Eine Portion Wassermelone liefert jedoch 11 g verfügbares Kohlenhydrat, während ein mittlerer Donut 23 g verfügbares Kohlenhydrat liefert.
Das Konzept der glykämischen Belastung (GL) wurde von Wissenschaftlern entwickelt, um gleichzeitig die Qualität (GI) und Quantität von Kohlenhydraten in einer Lebensmittelportion, Mahlzeit oder Diät zu beschreiben. Der GL eines einzelnen Lebensmittels wird berechnet, indem der GI mit der Menge an Kohlenhydraten in Gramm (g) multipliziert wird, die von einer Lebensmittelportion bereitgestellt wird, und dann die Gesamtmenge durch 100 dividiert wird:
GL Lebensmittel = (GI Lebensmittel x -Menge (g) des verfügbaren Kohlenhydrat – Lebensmittel pro Portion) / 100
Für eine typische Portion eines Lebensmittels wird der GL mit GL ≥ 20 als hoch, mit GL von 11 bis 19 als mittel und mit GL ≤ 10 als niedrig angesehen. Unter Verwendung des oben genannten Beispiels hat eine Portion Wassermelone trotz ähnlicher GIs einen GL von 8, während ein mittelgroßer Donut einen GL von 17 hat. Der Diät-GL ist die Summe der GLs für alle in der Diät konsumierten Lebensmittel.
Es sollte beachtet werden, dass gesunde Lebensmittel im Allgemeinen Lebensmittel mit niedrigem GI umfassen, dies ist jedoch nicht immer der Fall. Beispielsweise haben Lebensmittel mit mittlerem bis hohem GI wie Pastinaken, Wassermelone, Banane und Ananas GLs mit niedrigem bis mittlerem GI.
Krankheitsprävention
Typ 2 Diabetes mellitus
Der Verbrauch von High-GI und GL Diäten seit einigen Jahren könnte in höher führt postprandiale Blutglukosekonzentration und übermäßige Insulin – Sekretion. Dies könnte zum Verlust der insulinsekretierenden Funktion von Pankreas-β-Zellen beitragen und zu irreversiblem Typ-2- Diabetes mellitus führen.
Eine US Ökologische Studie der nationalen Daten 1909 bis 1997 hat festgestellt , dass der erhöhte Verbrauch von raffiniertem Kohlehydraten in Form von Stärkesirup, verbunden mit der sinkenden Aufnahme von Nahrungsfasern , die erhöhten parallel hat Prävalenz von Diabetes Typ 2 . Darüber hinaus wurden Diäten mit hohem GI und -GL in mehreren großen prospektiven Kohortenstudien mit einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes in Verbindung gebracht. Eine kürzlich aktualisierte Analyse von drei großen US-Kohorten ergab, dass der Verzehr von Lebensmitteln mit dem höchsten gegenüber dem niedrigsten GI mit einem Risiko für die Entwicklung von Typ-2-Diabetes verbunden war, das in der Nurses ‚Health Study (NHS) I um 44%, in der USA um 20% erhöht war NHS II und 30% in der Health Professionals Follow-up Study (HPFS). Diäten mit hohem GL waren nur im NHS I und in der gepoolten Analyse der drei Studien (+ 10%) mit einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes (+ 18%) verbunden . Darüber hinaus war der Verzehr von Nahrungsmitteln mit hohem GI, die wenig Getreide enthalten, mit einem Anstieg des Diabetes-Risikos um 59% im Vergleich zu Lebensmitteln mit niedrigem GI und hohem Getreidefaser verbunden. Diäten mit hohem GL-Gehalt und niedrigem Getreidefasergehalt waren mit einem um 47% erhöhten Risiko im Vergleich zu Diäten mit niedrigem GL-Gehalt und hohem Getreidefasergehalt verbunden. Darüber hinaus fettleibigTeilnehmer, die Lebensmittel mit hohen GI- oder -GL-Werten konsumierten, hatten ein Risiko, an Typ-2-Diabetes zu erkranken, der mehr als zehnmal höher war als bei schlanken Probanden, die Diäten mit niedrigem GI oder -GL konsumierten.
Eine Reihe prospektiver Kohortenstudien hat jedoch einen Mangel an Assoziation zwischen GI oder GL und Typ-2-Diabetes berichtet. Die Verwendung von GI-Lebensmittelklassifizierungstabellen, die überwiegend auf australischen und amerikanischen Lebensmitteln basieren, kann zu einer Fehlzuordnung des GI-Werts führen und teilweise Nullassoziationen erklären, die in vielen prospektiven Studien mit europäischen und asiatischen Kohorten berichtet wurden.
Senkung der glykämischen Belastung durch die Nahrung
Einige Strategien zur Senkung des GL in der Nahrung umfassen:
• Erhöhung des Verbrauchs von Vollkornprodukten , Nüssen , Hülsenfrüchten , Obst und nicht stärkehaltigem Gemüse.
• Verringerung des Verbrauchs von stärkehaltigen Lebensmitteln mit mittlerem und hohem GI wie Kartoffeln, weißem Reis und Weißbrot.
• Verringerung des Verbrauchs von zuckerhaltigen Lebensmitteln wie Kekse, Kuchen, Süßigkeiten und alkoholfreie Getränke
Tabelle 1 enthält GI- und GL-Werte ausgewählter Lebensmittel im Verhältnis zu reiner Glucose. Lebensmittel werden in absteigender Reihenfolge ihrer GI-Werte eingestuft, wobei Lebensmittel mit hohem GI (GI ≥ 70) oben und Lebensmittel mit niedrigen GI-Werten (≤ 55) unten in der Tabelle aufgeführt sind. Besuchen Sie die GI-Website der University of Sydney , um die GI-Werte für andere Lebensmittel abzurufen .
|Essen||GI|
(Glucose = 100)
|Serviergröße||Kohlenhydrate * pro Portion (g)||GL per Serving|
|Russet Kartoffel, gebacken||111||1 Medium||30||33|
|Kartoffel, weiß, gekocht (Durchschnitt)||82||1 Medium||30||25|
|Puffreiskuchen||82||3 Kuchen||21||17|
|Cornflakes||79||1 Tasse||26||20|
|Gummibärchen||78||1 Unze||28||22|
|Krapfen||76||1 Medium||23||17|
|Wassermelone||76||1 Tasse||11||8|
|Soda Cracker||74||4 Cracker||17||12|
|Brot, Weißweizenmehl||71||1 große Scheibe||14||10|
|Pfannkuchen||67||6 „Durchmesser||58||39|
|Reis, weiß, gekocht||66||1 Tasse||53||35|
|Haushaltszucker (Saccharose)||63||2 TL||10||6|
|Termine, getrocknet||62||2 Unzen||40||25|
|Spaghetti, weiß, gekocht (20 min)||58||1 Tasse||44||25|
|Schatz, rein||58||1 EL||17||10|
|Ananas, roh||58||½ Tasse||19||11|
|Banane, roh||55||1 Tasse||24||13|
|Ahornsirup, kanadisch||54||1 EL||14||7|
|Pastinaken, geschält, gekocht||52||½ Tasse||10||5|
|Reis, braun, gekocht||50||1 Tasse||42||20|
|Spaghetti, weiß, gekocht (Durchschnitt)||46||1 Tasse||44||20|
|Vollkorn-Pumpernickelbrot||46||1 große Scheibe||12||5|
|All-Bran ™ Müsli||45||1 Tasse||21||10|
|Spaghetti, ganze Mahlzeit, gekocht||32||1 Tasse||37||14|
|Orange, roh||42||1 Medium||11||5|
|Apfel, roh||39||1 Medium||15||6|
|Birne, roh||38||1 Medium||11||4|
|Magermilch||33||8 fl oz||13||4|
|Karotten, gekocht||33||½ Tasse||4||1|
|Linsen, getrocknet, gekocht||29||1 Tasse||24||7|
|Kidneybohnen, getrocknet, gekocht||28||1 Tasse||29||8|
|Perlgerste, gekocht||28||1 Tasse||38||11|
|Cashewkerne||25||1 Unze||9||2|
|Erdnüsse||18||1 Unze||6||1|
|* Menge der verfügbaren Kohlenhydrate in einer Lebensmittelportion, die unverdauliche Kohlenhydrate, dh Ballaststoffe, ausschließt.|