豌豆成分對(duì)血糖的影響

王志倩，李 言，錢海峰，王立

（江南大學(xué)食品學(xué)院 江蘇無(wú)錫 214122）

根據(jù)世界衛(wèi)生組織進(jìn)行的最新調(diào)查，2019 年糖尿病患者人數(shù)估計(jì)為4.63億[1]，預(yù)計(jì)到2030年，糖尿病將會(huì)成為人類第七大死亡原因[2]。伴隨糖尿病患者的并發(fā)癥，包括腎病、血管病、神經(jīng)病和視網(wǎng)膜病變等，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致患者腎衰竭、失明或胃潰瘍，嚴(yán)重影響患者的身體健康[3-4]。預(yù)防糖尿病及其并發(fā)癥的一個(gè)重要方法是飲食調(diào)整。盡管目前已有治療糖尿病相關(guān)的藥物，還是只能控制而無(wú)法根治[5]。目前通過(guò)攝入的飲食來(lái)控制餐后血糖水平的升高備受青睞[6]?！都幽么筇悄虿≈改稀方ㄗh日常飲食中加入對(duì)血糖控制有益的健康食品[7]，如豌豆、鷹嘴豆、扁豆和蕓豆等豆類，蛋白質(zhì)和纖維含量非常高，血糖指數(shù)較低，可以降低餐后血糖水平。鷹嘴豆籽粒中的礦物質(zhì)和維生素對(duì)糖尿病及其并發(fā)癥有輔助療效，是具有降血糖活性的天然食品資源[8]。以扁豆代替主食，可使餐后血糖水平降低35%[9]。蕓豆中的α 淀粉酶抑制劑，可與淀粉酶形成復(fù)合物，從而部分抑制淀粉酶活性，阻礙碳水化合物水解與消化速率，進(jìn)而降低血糖水平[10]。

豌豆是世界上第二大廣泛種植的豆類作物[11]，其地理分布廣泛，加拿大、俄羅斯、中國(guó)、美國(guó)和印度是主要生產(chǎn)國(guó)[12]，長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是蛋白質(zhì)、復(fù)合碳水化合物、維生素和礦物質(zhì)的良好來(lái)源[13]。豌豆中所包含的健康成分具有多種潛在的有益健康作用[14]，包括抗真菌、抗癌，促進(jìn)體重減輕，通便和心臟保護(hù)等。有報(bào)道顯示豌豆還具有抗氧化、抗微生物和降低血糖的特性，同時(shí)，豌豆對(duì)餐后血糖的升高有控制作用[15]。相關(guān)研究表明，大量攝入豌豆能夠有效降低血糖水平和低密度脂蛋白膽固醇的發(fā)病率[16]。二型糖尿病患者攝入豌豆后，餐后血糖反應(yīng)顯著降低[17]。含有全豌豆粉的食物，在與全麥面粉制成的相同食物對(duì)比時(shí)，能夠改善健康受試者的餐后葡萄糖反應(yīng)[18]，其中豌豆淀粉具有使血糖少量升高的作用，而豌豆蛋白、豌豆多肽和豌豆纖維能夠使血糖顯著降低，因此適合用來(lái)開(kāi)發(fā)糖尿病患者食品。

近年來(lái)，圍繞豆類（包括豌豆）與餐后血糖方面開(kāi)展了較多的研究，驗(yàn)證了一些相關(guān)作用。本文主要綜述豌豆的營(yíng)養(yǎng)成分，分析各成分對(duì)血糖的作用及機(jī)制，討論當(dāng)前研究存在的問(wèn)題并提出建議研究方向，以期為豌豆食品的深度開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

1 豌豆?fàn)I養(yǎng)成分組成

豌豆主要營(yíng)養(yǎng)成分包含兩部分，一部分是豌豆種子中含有的淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素、維生素、礦物質(zhì)和植物化學(xué)物質(zhì)[19]，其中蛋白質(zhì)、淀粉和纖維含量約為20%～31%[20]，46%和20%[11]；另一部分是豌豆果皮中的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、類胡蘿卜素、膳食纖維以及葉綠素等。

豌豆蛋白具有良好的氨基酸組成配比[21]，與大豆或者其它植物蛋白相比，具有高消化率、低過(guò)敏性或較少負(fù)面健康爭(zhēng)議的特點(diǎn)[22]。豌豆蛋白可分為四大類：球蛋白、白蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白，其中球蛋白占總蛋白的55%～65%[20]，水溶性白蛋白占豌豆種子總蛋白的18%～25%[23]，醇溶蛋白作為植物儲(chǔ)藏蛋白，在豌豆種子中含量很少[19]。

豌豆淀粉的含量較高[24]，與其它淀粉質(zhì)豆類一樣，含有中等水平的直鏈淀粉（30%～75%）[25]。不同種類豌豆的淀粉含量不同，光滑豌豆淀粉中直鏈淀粉的含量為33.1%～49.6%[26]，皺皮豌豆淀粉中直鏈淀粉含量為60.5%～88%[27]。相比于谷類和薯物來(lái)講，豌豆淀粉具有更加特殊的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，在食品工業(yè)中主要用于制作涼粉和粉絲等[28]。

豌豆膳食纖維主要存在于兩個(gè)部分，一部分存在于豌豆種皮，主要是纖維素，約占75%～80%[29]；一部分存在于脫皮后的豌豆籽粒中，主要包括半纖維素、果膠以及纖維素，約占脫殼豌豆籽粒的10%。豌豆膳食纖維可以通過(guò)減少人體對(duì)膽汁酸的重吸收來(lái)降低血液膽固醇含量[30]。

豌豆及其種皮中富含維生素和礦物質(zhì)[31]，每千克豌豆中約含有0.7 mg 核黃素、5～6 mg 硫胺素和0.54 mg 葉酸；鉀是最主要的元素，約占1.04%，其次還有0.39%的磷、0.10%的鎂和0.08%的鈣[32]；同時(shí)豌豆中還含有一些微量礦物質(zhì)，包括鐵、硒、鋅、鉬、錳、銅和硼等[33]。豌豆中的硒和葉酸可用于預(yù)防缺乏性疾病，提高食品的生物利用度[34]。

豌豆中還含有其它成分，包括植酸鹽、草酸鹽、皂甙和酚類化合物等[35]，這些成分均具有不同的生物活性。除此之外還含有一些抗?fàn)I養(yǎng)因子，豌豆中的蛋白抗?fàn)I養(yǎng)因子有凝集素、胰蛋白酶抑制劑、糜蛋白酶抑制劑、抗真菌肽和核糖體失活蛋白，非蛋白抗?fàn)I養(yǎng)因子包括生物堿、植酸、酚類化合物[36]。豌豆中的VC、酚類化合物可清除自由基，起到抗癌、防癌延緩衰老的作用[37]。

此外不同品種、生長(zhǎng)時(shí)期、生長(zhǎng)環(huán)境下的豌豆，其營(yíng)養(yǎng)組成含量不同。目前對(duì)于豌豆?fàn)I養(yǎng)成分的研究大多集中于對(duì)單一豌豆品種的研究，加工方式對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分流失的影響、抗?fàn)I養(yǎng)因子對(duì)其利用率的影響等問(wèn)題還有待于進(jìn)一步研究。

2 豌豆各成分對(duì)飲食后血糖含量的影響及機(jī)制

2.1 豌豆淀粉

淀粉是豌豆中唯一一個(gè)會(huì)使餐后血糖升高的成分。直鏈淀粉含量、淀粉顆粒光滑度、淀粉的處理?xiàng)l件等因素決定豌豆淀粉的消化性[38]。淀粉的消化吸收直接影響豌豆餐后血糖水平，豌豆淀粉中直鏈淀粉含量高，淀粉顆粒直徑小，慢消化淀粉（SDS）含量相對(duì)較高[39]，因此攝入豌豆淀粉后，血糖升高相對(duì)緩慢。徐菁[40]利用體外消化研究豌豆淀粉的消化性發(fā)現(xiàn)，豌豆淀粉消化率比玉米淀粉、大米淀粉低，引起的葡萄糖升高相對(duì)緩慢，可能是由于豌豆中存在的抗性淀粉（RS）導(dǎo)致的。RS 不被淀粉酶水解，在大腸中由結(jié)腸微生物群發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸，降低結(jié)腸pH 值、葡萄糖和膽固醇水平[22]。豌豆中SDS 和RS 含量較高（分別約占39.2%[40]，7.07%[41]），消化速率低于根莖淀粉與谷物淀粉[42]，不會(huì)引起餐后血糖和胰島素水平的急劇變化。純豌豆淀粉與玉米淀粉相比，體外消化率更低，分解生成的葡萄糖含量更少[40]。

雖然豌豆淀粉正常攝入后會(huì)引起體內(nèi)血糖的小幅升高，但通過(guò)預(yù)處理可以影響豌豆淀粉消化后的血糖反應(yīng)。豌豆淀粉超高壓處理后，餐后血糖升高緩慢，可能是由于淀粉結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，對(duì)淀粉酶的敏感性降低，導(dǎo)致淀粉較低的消化率[38]；經(jīng)過(guò)酸解和丁酸酐取代處理后的豌豆淀粉，能夠顯著降低糖尿病小鼠的空腹血糖值，且具有顯著的劑量效應(yīng)，原因可能是處理后的豌豆淀粉中RS 含量大大增加，提高了糖尿病小鼠的胰島素的敏感性[43]。也有試驗(yàn)顯示[44]，擠壓處理導(dǎo)致豌豆淀粉的體外消化率上升，這可能是由于擠壓提高了豌豆淀粉的糊化度，RS 含量降低，導(dǎo)致餐后血糖指數(shù)上升。目前對(duì)于豌豆淀粉的使用更多集中于粉絲的生產(chǎn)，將其作為控糖食品的原料研究還相對(duì)缺乏。

2.2 豌豆蛋白

與谷類蛋白相比，豌豆蛋白生物效價(jià)高，具有高水平的賴氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸[45]，其必需氨基酸組成與谷類互補(bǔ)。由于其成本低、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高并具有一些健康作用，豌豆蛋白已經(jīng)逐漸成為大豆或動(dòng)物蛋白的替代品而被廣泛應(yīng)用于各種健康食品中[46]。研究表明，豌豆蛋白具有多種生理活性，包括增強(qiáng)機(jī)體免疫、改善心血管疾病、提高飽腹感和降低血脂等活性[47]。

近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)在調(diào)節(jié)淀粉消化率和隨后的餐后血糖中起到重要作用。豌豆蛋白對(duì)血糖的調(diào)控作用近年來(lái)開(kāi)始受到關(guān)注，調(diào)查顯示[48]添加少量的豌豆蛋白對(duì)餐后血糖和飽腹感有積極影響，富含豌豆蛋白的高碳水化合物飲料會(huì)降低餐后血糖反應(yīng)。Smith等[49]調(diào)查單獨(dú)給予健康年輕男性豌豆分離蛋白和纖維后，觀察對(duì)食物攝入30 min 和120 min 后的主觀食欲和血糖水平，發(fā)現(xiàn)豌豆蛋白是全黃豌豆中起到抑制食欲和調(diào)節(jié)血糖的主要成分。Overduin等[50]研究發(fā)現(xiàn)在飲食中添加豌豆蛋白，進(jìn)食40 min 后的血糖含量明顯降低。Sze Yen等[51]將3 種來(lái)源的植物蛋白（大米、燕麥、豌豆）補(bǔ)充到含糖飲料中，發(fā)現(xiàn)添加豌豆蛋白或燕麥蛋白可以減少飲用含糖飲料后體內(nèi)葡萄糖的波動(dòng)，降低血糖峰值。Johtston等[52]發(fā)現(xiàn)以燕麥粉為主的早餐中加入豌豆纖維和豌豆蛋白，能顯著降低餐后血糖水平，兩種物質(zhì)對(duì)血糖的降低呈現(xiàn)協(xié)同作用。Mollard等[53]研究了黃色豌豆發(fā)現(xiàn)，豌豆蛋白比纖維對(duì)餐后血糖降低的貢獻(xiàn)更大，但兩者一起食用時(shí)對(duì)餐后血糖的降低具有較好的協(xié)同效應(yīng)。研究表明[49]豌豆蛋白降低血糖水平存在劑量效應(yīng)，攝入50 g 葡萄糖和50 g 豌豆蛋白后，血糖增量曲線下的面積顯著低于攝入50 g 葡萄糖和25 g 豌豆蛋白組，高劑量豌豆蛋白組的餐后胰島素含量也高于低劑量組，說(shuō)明豌豆蛋白通過(guò)提高餐后胰島素的含量來(lái)降低血糖。

豌豆蛋白降低血糖的機(jī)理可能在于兩方面，一方面通過(guò)促進(jìn)胰島素的釋放，降低餐后血糖水平。研究發(fā)現(xiàn)[54]，在高碳水化合物飲料配方中添加豌豆蛋白會(huì)降低餐后血糖反應(yīng)，這可能是由于豌豆蛋白刺激胰島素釋放的結(jié)果，該研究與之前的研究結(jié)果一致。據(jù)報(bào)道[55]，吃了以豌豆蛋白為主料的豆腐漢堡后，餐后血糖水平降低，胰島素水平升高。同樣，Liu等[56]發(fā)現(xiàn)豌豆糖蛋白PGP2（蛋白質(zhì)含量為85.93%）能夠降低糖尿病小鼠的空腹血糖水平，推測(cè)PGP2 可能促進(jìn)胰島素分泌，改善胰島素抵抗，增強(qiáng)胰島素敏感性，達(dá)到降低血糖的效果。另一方面豌豆蛋白通過(guò)增加血漿中胰高血糖素樣肽（GLP-1）含量，來(lái)間接降低餐后血糖含量。研究顯示[57]食用豌豆蛋白后，血糖含量降低，GLP-1 峰值顯著增加，胃排空延遲，飽腹感增加，抑制胰高血糖素分泌受到抑制，使血糖得到進(jìn)一步控制。此外有學(xué)者[58]研究發(fā)現(xiàn)含有豌豆蛋白的飲食在觸發(fā)胃腸飽腹感信號(hào)方面相當(dāng)有效，胃腸飽腹感可以降低食欲，有效預(yù)防肥胖，減少糖尿病等慢性病發(fā)生的可能。這些研究試驗(yàn)為豌豆蛋白影響餐后血糖降低的機(jī)理提供了參考，但是在人體內(nèi)豌豆蛋白究竟是以哪個(gè)通路、何種方式來(lái)調(diào)節(jié)血糖的，以及長(zhǎng)期食用豌豆蛋白對(duì)人體激素的影響還缺乏研究。

2.3 豌豆肽

許多研究表明，豌豆肽具有良好的抗氧化性、乳化性、泡沫穩(wěn)定性、持有型等特性，可用于治療糖尿病、控制高膽固醇和預(yù)防癌癥等[59]。對(duì)于健康和糖尿病受試者的臨床研究表明，豌豆肽能夠降低餐后血糖濃度。Lopez-baron等[60]發(fā)現(xiàn)，與小麥、大米、大豆水解肽相比，豌豆水解肽與碳水化合物混合攝入后，人體血漿葡萄糖含量顯著降低。王賽等[61]使用豌豆低聚肽Val-Glu-Gln 對(duì)糖尿病小鼠進(jìn)行灌胃，4 周后小鼠空腹血糖降低了46.74%。此外，有研究者[62]發(fā)現(xiàn)從豌豆中分離出的Aglycin多肽具有降低血糖的活性，能夠抑制α-葡萄糖苷酶活性，且難以被金黃色葡萄球菌V8 蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶水解，有望成為能夠穩(wěn)控血糖的口服多肽類食品原料[63]。

豌豆肽一方面可通過(guò)抑制淀粉消化，影響葡萄糖生產(chǎn)及其吸收過(guò)程，達(dá)到餐后控制血糖的效果。研究顯示，豌豆肽可以通過(guò)影響淀粉結(jié)構(gòu)或抑制淀粉酶活性的方式來(lái)抑制淀粉消化。Lopezbaron等[64]將小麥淀粉與豌豆肽樣品相混合，發(fā)現(xiàn)小麥淀粉的體外消化率被抑制，推測(cè)這可能是豌豆肽增強(qiáng)了淀粉-氫鍵之間的相互作用，阻斷了酶對(duì)淀粉顆粒的作用，使得淀粉的消化率被抑制，降低了淀粉的水解程度。Awosika等[65]在研究豌豆肽對(duì)α-淀粉酶的體外抑制作用時(shí)，發(fā)現(xiàn)該抑制作用存在劑量效應(yīng)，經(jīng)過(guò)酶動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)后，得出豌豆肽對(duì)α-淀粉酶活性產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制，導(dǎo)致淀粉的分解受到影響的結(jié)論。另一方面豌豆肽又可通過(guò)調(diào)控葡萄糖在機(jī)體組織中的代謝，實(shí)現(xiàn)降低血糖的作用。研究顯示[66]，豌豆衍生肽VLP、LLP、VA 和LL 可以調(diào)節(jié)血糖，改善肝細(xì)胞胰島素抵抗，這可能歸因于豌豆肽能夠調(diào)節(jié)胰島素受體底物1（IRS-1）/磷脂酰肌醇-3-激酶（P13K）/蛋白激酶B（AKT）和p38 絲裂原活化蛋白激酶（P38MAPK）信號(hào)通路，增加肝臟對(duì)葡萄糖的吸收和消耗，促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2 的表達(dá)，加速葡萄糖在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)，實(shí)現(xiàn)血糖的降低。在另一項(xiàng)研究中，Wei等[67]發(fā)現(xiàn)豌豆寡肽可以顯著降低2 型糖尿病小鼠的空腹血糖水平，改善糖尿病小鼠的糖耐量，這可能是通過(guò)加速體內(nèi)葡萄糖的跨膜運(yùn)輸、刺激肌糖原合成，達(dá)到降低血糖的效果。但是實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)血糖作用的豌豆肽的氨基酸組成和結(jié)構(gòu)，在動(dòng)物水平和人體內(nèi)的作用機(jī)制研究以及是否存在其它的調(diào)節(jié)血糖的信號(hào)通路，需要進(jìn)一步探索。

2.4 豌豆纖維

豌豆纖維顏色淺、價(jià)格低、氣味淡、持水力隨著纖維顆粒減小而下降，具有較高的離子交換能力和膨脹力，是一種理想的食用纖維[35]。與谷類相比，豆類中的膳食纖維含量更高。

雖然目前主要集中于對(duì)大豆纖維的研究，但是豌豆纖維也在逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注研究的焦點(diǎn)。豌豆中的水溶性膳食纖維有較強(qiáng)的吸附脂肪、膽固醇及膽酸鈉的能力，除此之外還有抗氧化、螯合鐵離子以及還原的能力，可促進(jìn)酵解、改善糖代謝、降低膽固醇，預(yù)防結(jié)腸癌、心血管疾病、糖尿病等疾病[68]。國(guó)內(nèi)外多名學(xué)者研究證明豌豆纖維具有降低血糖的功效。Wang等[69]通過(guò)對(duì)高血糖小鼠進(jìn)行飲食干預(yù)后，得出超微粉碎后的豌豆纖維能夠顯著降低餐后血糖含量的結(jié)論；邵娟娟[70]在研究中發(fā)現(xiàn)給糖尿病小鼠灌胃豌豆可溶性膳食纖維4 周后，小鼠空腹血糖值顯著下降，并存在顯著的劑量效應(yīng)；Whitlock等[71]在對(duì)小鼠進(jìn)行高脂飲食試驗(yàn)中，加入富含豌豆纖維的豌豆種皮飲食3 周后，小鼠的空腹血糖值與未添加組相比顯著降低。

當(dāng)前豆類膳食纖維調(diào)控血糖作用的研究主要來(lái)自大豆、蕓豆等，通過(guò)抑制α-淀粉酶活性、提高胰島素敏感性、增加胰島素釋放激素、調(diào)節(jié)糖脂代謝、腸道發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸、提高抗氧化等實(shí)現(xiàn)對(duì)血糖的調(diào)控[72]。而攝入豌豆纖維后機(jī)體血糖水平降低可能有幾個(gè)原因：豌豆纖維使機(jī)體胰島素敏感組織對(duì)葡萄糖的攝取增加；胰島素對(duì)肝臟葡萄糖輸出的抑制作用增強(qiáng)；葡萄糖從胃腸道的吸收減少。試驗(yàn)顯示[71]，分別將高劑量全豌豆粉和分離的豌豆果皮粉使地鼠攝入后，體內(nèi)胰島素水平顯著降低，這可能是由于兩者共有的成分豌豆纖維能夠顯著增加機(jī)體對(duì)葡萄糖消耗，降低體內(nèi)葡萄糖循環(huán)水平和胰島素水平。Hashemi等[73]發(fā)現(xiàn)豌豆膳食纖維能夠改善葡萄糖耐受不良大鼠的糖耐量，降低空腹葡萄糖含量，實(shí)現(xiàn)對(duì)血糖的調(diào)控，伴隨此現(xiàn)象的是豌豆膳食纖維可以增加結(jié)腸中編碼黏蛋白m 的表達(dá)、增加血清乙酸鹽和丙酸鹽的濃度，刺激體內(nèi)GLP-1 的釋放，減緩葡萄糖的內(nèi)源性產(chǎn)生。Eslinger等[74]觀察到黃色豌豆纖維能夠顯著降低餐后血糖含量，這可能是豌豆中可溶性膳食纖維增加腸道中的黏度，阻礙腸道中葡萄糖分子進(jìn)入腸道黏膜細(xì)胞，同時(shí)不可溶性膳食纖維與葡萄糖分子相結(jié)合，降低腸液中葡萄糖的分子的有效濃度，導(dǎo)致餐后血糖含量降低。雖然有相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明豌豆纖維具有降低餐后血糖的能力，但是有關(guān)于調(diào)節(jié)血糖的豌豆纖維成分組成、作用機(jī)制報(bào)道極少。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)有研究表明，豌豆能夠調(diào)節(jié)餐后血糖水平，主要作用成分包括處理后的豌豆淀粉、豌豆蛋白、豌豆肽和豌豆纖維，這些成分通過(guò)對(duì)酶和激素等作用，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)血糖的作用。但是現(xiàn)有研究還存在一些不足，后續(xù)研究可以圍繞以下方面開(kāi)展：1）豌豆中具體成分調(diào)節(jié)血糖機(jī)理如在體內(nèi)的調(diào)節(jié)通路方面，仍缺乏直接的科學(xué)證據(jù)；2）現(xiàn)有調(diào)節(jié)血糖效果的試驗(yàn)大多還是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或體外試驗(yàn)，對(duì)不同身體狀況的人群是否有調(diào)控血糖的作用，相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)較少；3）現(xiàn)有研究基本都是圍繞豌豆中不同組分，但在攝入豌豆時(shí)（淀粉、蛋白、多肽、纖維等成分的協(xié)同）整體效果還缺乏系統(tǒng)性研究。