Гликемический индекс продуктов

Гликемический индекс — это показатель влияния продуктов питания на уровень сахара в крови, и применим он только к продуктам, которые имеют измеримые углеводы. Если точнее, то гликемический индекс показывает насколько быстро конкретный продукт (или готовое блюдо) повысит уровень сахара в крови в сравнении с чистой глюкозой, чей гликемический индекс принят как эталон равный 100.

Как известно, глюкоза — это моносахарид и конечный продукт расщепления любых углеводов, поступающих с пищей. Чем сложнее молекула углеводов, тем дольше высвобождается глюкоза и тем медленнее повышается ее уровень в крови. Поступление в кровь глюкозы вызывает выработку гормона инсулина — так называемый инсулиновый ответ. Инсулин — единственный гормон, понижающий уровень глюкозы в крови, за счет усиления синтеза гликогена в печени и мышцах, и повышения потребления глюкозы тканями организма.

Здесь следует привести некоторые цифры, а именно: нормальный уровень глюкозы в крови — 70-110 мг/дл. В печени запасается примерно 70 г глюкозы, в мышцах около 120 г, в крови 20 г. При этом в клетках печени и мышцах глюкоза хранится в виде гликогена — это высокомолекулярный полимер глюкозы. И в печени, и в мышцах, и в крови, уровень глюкозы относительно стабилен. То есть как бы вы не объелись сладким, печень не запасет гликогена более 70 г (у некоторых людей запасы гликогена в печени достигают 100-150 г), мышцы также не «возьмут» лишнего, поскольку миоциты формируют функциональную резистентность к инсулину, так как основная их функция мышечные сокращения, а не запасание гликогена. Стабильна и формула крови: регуляция обмена углеводов поддерживает уровень глюкозы в пределах 4,4—6,7 ммоль/л.

Поэтому все излишки освобожденной глюкозы отправляются в резерв, в клетки жировой ткани — адипоциты, превращаясь в процессе липогенеза в глицерин, а затем в триглицериды — это энергетическая кладовая организма, наши жировые запасы.

Таким образом, у здорового человека, с нормальной массой тела, при поступлении углеводов в организм, прежде всего, пополняются запасы в печени и в мышцах. Как только эти «баки» заправлены, образуется функциональная резистентность миоцитов к инсулину, все излишки глюкозы преобразуются в триглицериды, и прямым путем следуют в жировые депо.
Если организм интенсивно работает, тратит энергию, то опять же первыми расходуются запасы гликогена, из печени и мышц. Причем при мышечной работе резистентность миоцитов к инсулину исчезает, т. е. как только запасы гликогена в мышцах начинают уменьшаться, при первом же употреблении углеводов с пищей, они немедленно пополняться. И только если приема углеводистой пищи не последует, организм нехотя открывает жировые запасы и преобразует триглицериды в энергию.

Усвоение углеводов и гликемический индекс

Углеводы, поступающие с пищей, усваиваются по-разному, и на это указывает гликемический индекс продуктов.

Состав углеводов пищевых продуктов: моно- и дисахариды, крахмал, пищевые волокна. Чем больше в продукте усвояемых углеводов, тем выше его гликемический индекс. Моносахариды и дисахариды усваиваются быстро и полностью, крахмал частично или полностью, а пищевые волокна не усваиваются. Соотношение углеводов в разных продуктах разное, большинство ягод, фруктов и овощей практически не содержат крахмала, или имеют его в ничтожном количестве, но содержат много сахаров и так себе средненько клетчатки. Вовсе не так много, как принято расписывать диетологами (ах, яблоки — в них много клетчатки… ага, в ведре яблок точно много, а в одном яблоке — 5-6 г и почти все в кожуре). Много крахмала содержится в зернах — крупах, семечках, орехах. Пищевые же волокна в них присутствуют в основном в оболочках. Поэтому усвояемость цельного зерна ниже, чем очищенного, на что опять же нам четко указывает гликемический индекс.

Но одного слова сахара или крахмалы для определения гликемического индекса недостаточно. Дело в том, что крахмал — название не совсем точное, правильно говорить крахмалы, так как в пищевых продуктах обычно присутствуют два вида крахмалов: это полисахариды амилоза и амилопектин. В сыром виде крахмалы находятся в структурированной форме, т. е. молекулы крахмала представляют собой цепочки глюкозы, но у амилопектина молекулярная масса больше, чем у амилозы, и более сложное строение молекулы: цепочки амилопектина разветвленные, а у амилозы ровные, но закручены спирально. В любом случае в комплексе они представляют плотную структуру — крахмальное зерно.

Одни крахмальные зерна состоят только из амилопектина, другие только из амилозы, но большинство — комбинированные, все они имеют разные размеры и форму. В сыром виде крахмал очень плохо переваривается ферментами человека (амилазой), т.е. почти не усваивается. Если быть еще более точными, то при нормальной температуре тела человека (36,6 градуса) крахмальная пища, смоченная слюной, только частично набухает, лишь незначительное количество полисахаридов растворяется в воде и выходит из крахмального зерна. Полное же разбухание крахмальных зерен происходит при температуре выше 45 градусов — крахмал превращается в густой клейстер. Но это возможно только с термической обработкой продуктов.

Для примера: зеленый горошек содержит 13,8 г углеводов, из них 4 г сахара, 4,3 г крахмалы и 5,5 пищевые волокна. Если вы будете есть зеленый горошек в сыром виде, то из него усвоятся полностью сахара, лишь частично крахмал и не переварятся в ЖКТ пищевые волокна. Если зеленый горошек отварить или запечь, например, в омлете, то из него полностью усвоятся и сахара, и крахмалы, лишь пищевые волокна не переварятся. Получается, пищевая ценность будет иметь разницу примерно в 4 г углеводов или 16 кал на 100 г горошка. Гликемический индекс сырого горошка 40, а отварного или консервированного уже 48.

Во время нагревания крахмала в воде происходит процесс его желатинизации — разрушается структура крахмала, он превращается в вязкий гель. Помните, что происходит при варке киселя? Чем сильнее желатинируется крахмал, тем легче он гидролизуется под действием амилаз, т.е. фактически при нагревании крахмала мы получаем чистую глюкозу, только с разной скоростью — амилозные зерна разрушаются медленнее — ниже ГИ, амилопектиновые зерна — быстрее — выше ГИ.

Еще в советские времена селекция кукурузы была направлена на выведение новых сортов с повышенным содержанием амилозы. Для сравнения: изначально амилоза составляла в крахмалах кукурузных зерен около 25 %, а после направленной работы селекционеров, зерна кукурузы имели около 50-80% амилозы, от общего количества крахмалов.
Именно поэтому кукурузный крахмал имеет меньший гликемический индекс, и в диетологии предпочтительней, чем картофельный крахмал. Но к сожалению, он почти пропал с прилавков магазинов…

Кстати, учеными были предприняты попытки изменить и состав пшеничных крахмалов в пользу амилозы, но они претерпели неудачу… Пшеничный крахмал очень хорошо переваривается в тонком кишечнике человека, поэтому у белого хлеба, булок, блинов, пирогов очень высокий гликемический индекс.

Разное количество амилозы особенно заметно по такому продукту как рис — одни сорта имеют очень высокое ее содержание (индийский рис) и более низкий гликемический индекс, это в основном длиннозерный рис, другие сорта риса содержат малое количество амилозы и высокий ГИ (японский рис) — в основном круглый рис. Но форма риса: длинное или круглое зерно не показатель, например, тайский рис — длиннозерный, но амилозы в нем мало. Правильнее ориентироваться на липкость бульона: чем более липкий и мутный образуется бульон у риса, тем больше в нем амилопектина, меньше амилозы и выше ГИ.

Помимо состава крахмала, как уже упоминалось, на его усвояемость влияет термическая обработка. Если вы будете есть макароны (из твердых сортов) полностью сваренные до мягкости, то их гликемический индекс составит порядка 50, а если будете есть те же макароны, сваренные до полуготовности — «аль денте», как говорят итальянцы, то их гликемический индекс составит порядка 35-40, т.е. чем сырее, тем полезнее 🙂 Более полно крахмальные зерна разрушаются при температуре 80-100 градусов, т.е. в выпечке однозначно весь крахмал усвояемый.

Ретроградация и понижение гликемического индекса

Гликемический индекс повышается у продуктов и крахмалистых блюд, которые более тщательно пережевывали или измельчали (в слюне содержится фермент амилаза). Хотя сами понимаете, глотать не жуя, кусками булки, надеясь, что это уменьшит их ГИ по меньшей мере глупо. Зато зная о таком процессе, как ретроградация, можно снизить гликемический индекс.

Ретроградация — это процесс обратный желатинированию. Он заключается в том, что со временем, при высыхании, молекулы амилозы и амилопектина частично восстанавливают свою структуру. При этом амилоза во много раз активнее подвержена этому процессу. Конечно, не до первоначального вида, лишь частично, но тем не менее, у черствого хлеба и сухариков, при высушивании образуются новые амилозные цепочки. Иногда они водорастворимы, т.е. при повторном нагревании блюдо снова обретает мягкость, иногда новые полисахаридные связи образуют уже нерастворимые цепочки, тесто так и остается по вкусу «как лапоть». Особенно это выражено при замораживании различных продуктов.

Зная подобные нюансы, в пищевой промышленности используют модифицированные крахмалы (не путать с генетически измененными продуктами). Грубо говоря, к крахмалу, как в бензин для автомобилей, добавляют различные «присадки», которые тормозят или прекращают процесс ретроградации. Изделия, содержащие модифицированный крахмал, дольше сохраняют свежесть, пышность, имеют лучшие вкусовые качества, но с точки зрения гликемического индекса, выигрышнее и полезнее черствые булочки и хлеб.

Кроме того, гликемический индекс продуктов зависит от того, что и с чем едят. Так, содержание в блюдах или продуктах белков и жиров, снижает гликемический индекс. Например, у пельменей ГИ меньше, чем у лапши из того же теста 60 против 65. Или гликемический индекс халвы 70, а рахат-лукума 75.

Процесс усвоения крахмалов из продуктов снижается, если есть их вместе с жирами. Молекулы жира частично препятствуют растворению крахмальных зерен. Поэтому кусок хлеба с растительным маслом не есть плохо, частично крахмальные зерна пролетают непереваренными в толстый кишечник и эвакуируются.

Гликемический индекс и похудение

Что же дает нам гликемический индекс с точки зрения построения и поддержания красивой фигуры?

Собственно гликемический индекс не показатель калорийности пищи, и употребление в пищу только продуктов и блюд с низким гликемическим индексом не приведет к похудению, если общая калорийность рациона не будет иметь хоть небольшой дефицит энергии. То есть мы накапливаем жир не оттого, что едим много пищи с высоким гликемическим индексом, а оттого, что энергии из пищи слишком много, она не расходуется, а запасается в жир. Кроме того, отказавшись от сладкого и мучного, но переедая жирного на общем фоне профицита (избытка) калорий, вы будете толстеть.

Однако употребляя продукты с низким гликемическим индексом можно контролировать чувство голода, что согласитесь, очень важно при любых диетах. И особенно полезно, если вы не хотите наедаться на ночь.

После употребления сладких или крахмальных продуктов уровень сахара в крови резко поднимается. Чтобы наша кровь не превратилась в сироп, поджелудочная железа начинает вырабатывать гормон инсулин. Если в кровь поступает слишком много глюкозы, инсулин секретируется в избытке, вначале он резво распределяет глюкозу по кладовым, и вызывает резкое падение сахара в крови и возникновение чувства голода. Но если есть подобную пищу постоянно, т. е. регулярно баловаться фастфудом, есть рис, картошку, плюшки, то, во-первых, поджелудочная железа работает без отдыха и, грубо говоря, перенапрягается, пытаясь снабдить организм огромным количеством гормонов, а во-вторых, развивается инсулиновая резистентность — пониженная чувствительность клеток к инсулину. Другими словами, возникает глюкозотоксичность — отравление глюкозой, состояние длительной гипергликемии, приводящее к снижению биологического действия инсулина.

Проявляется это в том, что глюкозы в крови много, но она не может попасть в мышцы (и другие органы и ткани кроме печени и мозга), потому что они ее не воспринимают. В этом случае, глюкоза направляется сразу в жировые клетки. Таким образом, инсулин накачивает организм запасами жира. Учеными установлено, что инсулиновая резистентность развивается у людей, когда избыточная масса тела еще совсем незначительно — всего-то лишних 4-5 кг, превышает нормальную! Это означает, что в группе риска не только люди с ожирением (когда избыточный вес от 10% и более), но и люди с небольшой полнотой.

Но ожирение — это не просто эстетическая проблема, она влечет за собой массу заболеваний (сахарный диабет, сердечнососудистые заболевания). Кроме того, жировые клетки не могут накачиваться жиром бесконечно, они увеличиваются до определенного момента, а затем часть их погибает от гипоксии, вызывая воспалительный процесс в жировых тканях. Любой школьник знает, что с появлением в организме очага воспаления вырабатываются макрофаги — клетки, способные захватывать остатки погибших клеток (а также бактерий и токсичных частиц). При этом макрофаги выделяют молекулы цитокинины, которые, в свою очередь, также усиливают инсулиновую резистентность. Возникает замкнутый круг…

Если человек употребляет постоянно продукты с НЕвысоким гликемическим индексом, а излишества позволяет не чаще одного раза в неделю (отрывается лишь на углеводной загрузке), то не страдает ни острыми приступами голода, ни инсулиновой резистентностью. Правда, надо помнить, что голод может быть вызван и другими причинами, помимо высокосахаристой пищи — это нервное перенапряжение, голод от злоупотребления слабительными, от нарушения обмена веществ и гормональных заболеваний и т.д.

По сути, ограничение в рационе продуктов и блюд с высоким гликемическим индексом — это профилактика ожирения и инсулиновой зависимости, риск которой возрастает с возрастом. К сожалению, биохимия обмена веществ настолько сложна, что невозможно полагаться исключительно на низкокалорийность рациона, чтобы избежать ожирения годам к 40-45. Приходиться учитывать массу факторов. Но к счастью, грамотно построенная сбалансированная диета, без голодания, принятая за образ жизни, позволяет не только не обрасти жиром, но и иметь хорошее здоровье.

Те, кто эффективно борется с лишним весом прибегают к различным типам питания, но в целом все они относятся к низкоуглеводным. Приверженцы Палео диеты (диета палеолита — питание по типу первобытного человека) считают, что общее число углеводов, полученных с пищей, напрямую влияет на вес: 300 г углеводов в сутки дают гарантированное ожирение, 150-300 г углеводов в день, гарантируют медленное, но верное наращивание жировой массы, а 100-150 г углеводов в сутки — позволят поддерживать вес в пределах нормы.
Так как я не призываю всех броситься питаться по принципу неандертальцев (у всего есть свои плюсы и минусы), то упомяну лишь, что снижать углеводы в рационе по тезисам абсолютно любой диеты стоит за счет фастфуда и рафинированных продуктов, а к таковым относится еда с высоким гликемическим индексом.

Ну и как не вспомнить о том, что тренировки с отягощениями просто необходимы для контроля уровня жира, так как они вызывают рост сухой мышечной массы, которая определяет уровень метаболизма организма в покое. Да, кроме этого, регулярные мышечные нагрузки снижают инсулинорезистентность.

В следующей статье — Таблица гликемических индексов продуктов