《Food Science & Nutrition》：Chocolate Processed by Extrusion Cooking Affects Glucose and Lipid Metabolism in Humans: A Randomized, Double-Blind, Crossover Trial
编辑推荐：
促进以积极和健康福祉为中心的人类进食行为近来受到相当关注。如果营养素，尤其是对健康有害的糖，其餐后代谢反应（postprandial metabolic response）能够通过加工控制，人们即可不受限制地享受食物。据研究人员所知，尚无研究报道挤压蒸煮（ex
促进以积极和健康福祉为中心的人类进食行为近来受到相当关注。如果营养素，尤其是对健康有害的糖，其餐后代谢反应（postprandial metabolic response）能够通过加工控制，人们即可不受限制地享受食物。据研究人员所知，尚无研究报道挤压蒸煮（extrusion cooking）对除淀粉以外糖类消化反应的影响。因此，研究人员通过一项随机、双盲、交叉试验（randomized, double-blind, crossover trial），使用组成相同但未经挤压蒸煮加工的巧克力，旨在考察食用挤压加工巧克力对葡萄糖（glucose）、胰岛素（insulin）和甘油三酯（triglyceride）血液水平的影响。研究人员假设挤压加工与糖的餐后代谢反应相关。食用经挤压蒸煮加工巧克力的参与者在45 min时表现出通常较低的血糖浓度（17.8 ± 6.0 mg/dL），并且在30 min时血胰岛素（20.6 ± 3.1 μU/mL）显著低于食用未经挤压加工巧克力的参与者（分别为25.1 ± 6.4 mg/dL和26.8 ± 3.9 μU/mL）。摄入巧克力后，血清甘油三酯浓度持续增加至180 min，其中食用挤压加工巧克力的参与者水平显著低于食用未经挤压加工巧克力的组。食欲调查显示，食用挤压加工巧克力后具有持续饱腹感。在模拟溶出（simulated dissolution）中，挤压加工巧克力产生的蔗糖当量（sucrose equivalent）少于未加工巧克力，表明溶出速率影响人体消化。总之，研究人员的发现表明，葡萄糖和脂质代谢可通过食品加工控制，这有助于开发同时美味和健康的食品。
糖和脂质是重要营养组分，但消费方式不同可导致多种健康问题。若能量摄入持续超过能量消耗，多余能量可蓄积为脂肪，导致肥胖和代谢综合征，并与糖尿病和心血管疾病相关。高血糖与糖摄入密切相关，可负面影响健康并增加心血管疾病死亡风险；糖耐量受损比空腹血糖受损对高血糖风险影响更大。餐后短时间内血糖快速升高和波动对内皮功能和氧化应激有害，进而导致心血管疾病，因此最佳控制血糖水平尤为重要。近年提出更积极、以健康福祉为中心的进食行为，强调食品不仅作为营养，还应考虑摄入方式和食物类型如何影响营养素利用。挤压蒸煮（extrusion cooking，一种连续混合、捏合并可在高温高压下加工食品的技术）广泛用于零食和谷物。已有研究显示挤压可控制营养成分的消化反应：淀粉经挤压后糊化提高消化性；不同玉米淀粉中直链淀粉含量与慢消化淀粉关系在挤压后逆转；脂质研究中，挤压全麦总脂肪无显著变化，但仅约50%醚提取脂质被检出，提示形成抵抗提取的淀粉-脂质复合物；大鼠实验中，与豆油共同挤压的玉米淀粉使粪便三酰甘油排泄增加，归因于低溶剂提取率。虽然已有糖组分工艺降解报道，但尚无研究报道挤压对糖消化反应的影响。研究人员因此假设挤压加工与餐后代谢反应以及糖对某些水溶出程序的抵抗相关，并以巧克力为典型含糖甜食，比较组成相似、部分加工有或无挤压的巧克力，研究其对人体血糖、胰岛素和甘油三酯的影响，同时调查食欲和体外溶出。
研究人员开展了一项随机双盲交叉试验（randomized, double-blind, crossover trial，受试者随机接受不同处理且受试者与研究者均不知处理分配，并在不同时间交叉接受各处理的试验），纳入18名健康日本男性，年龄20—60岁，BMI 20.0—24.9，临床研究在Shiba Palace Clinic进行，经伦理批准，并注册于UMIN000056919。研究于2025年2月两个不同日期进行，洗脱期超过1周。测试样品为挤压加工巧克力（chocolate with extrusion processing，Cw/E）和未挤压加工巧克力（chocolate without extrusion processing，Cw/oE），二者营养组成相同，仅部分原料是否先经挤压加工不同。受试者禁食12 h后摄入76 g巧克力，在0、30、45、60、90、120和180 min采血，检测血糖（blood glucose）、胰岛素（insulin）和甘油三酯（triglyceride），并用视觉模拟量表（visual analog scale，VAS）评估饥饿、饱腹和进食欲望。体外采用模拟唾液和胃液溶出体系，在37°C孵育5、15、30 min，通过高效液相色谱（high-performance liquid chromatography，HPLC）测定果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖，以蔗糖当量（sucrose equivalent，蔗糖和葡萄糖总摩尔浓度）量化蔗糖。研究结果显示，尽管营养组成不变，挤压加工巧克力可显著降低餐后血胰岛素和甘油三酯，并通常降低血糖，同时维持饱腹感；模拟溶出提示溶出速率变化影响人体消化率。该研究建立了食品加工与葡萄糖和脂质代谢之间的关联，对开发同时美味和健康的食品、促进食品福祉（food well-being）具有重要意义。
关键技术方法概括：临床部分为随机、双盲、交叉试验，样本队列来自Shiba Palace Clinic的18名健康日本男性（20—60岁，BMI 20.0—24.9），于2025年2月进行，洗脱期>1周；比较组成相同的Cw/E与Cw/oE，受试者禁食12 h后摄入76 g巧克力，按0、30、45、60、90、120、180 min采集血样，检测血糖、胰岛素和甘油三酯，并用VAS问卷评估食欲。体外部分采用模拟唾液和胃液溶出体系，不加淀粉酶和胃蛋白酶，37°C孵育5、15、30 min，经离心和稀释后用HPLC检测果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖，计算蔗糖当量。统计分析使用EZR 1.65，采用Wilcoxon符号秩检验、梯形法计算增量曲线下面积（incremental area under the curve，iAUC）、配对t检验和Welch检验，显著性设为p<0.05。
3.1 巧克力摄入对血糖、胰岛素和甘油三酯水平的临床评价。通过随机双盲交叉临床试验，研究人员发现Cw/oE组基线空腹血糖、胰岛素和甘油三酯分别为95.8 ± 2.1 mg/dL、7.0 ± 0.8 μU/mL和95.1 ± 13.3 mg/dL，Cw/E组分别为95.6 ± 2.0 mg/dL、6.3 ± 0.6 μU/mL和111.3 ± 14.6 mg/dL，两组无显著差异。摄入后，Cw/E组血糖从30 min的19.6 ± 4.3 mg/dL下降到45 min的17.8 ± 6.0 mg/dL，而Cw/oE组从30 min的23.6 ± 4.4 mg/dL上升到45 min的25.1 ± 6.4 mg/dL；45 min时Cw/E组血糖通常低于Cw/oE组。Cw/E组胰岛素从30 min的20.6 ± 3.1 μU/mL升至45 min的27.4 ± 3.7 μU/mL，Cw/oE组从30 min的26.8 ± 3.9 μU/mL升至45 min的31.3 ± 3.8 μU/mL；30 min时Cw/E组胰岛素显著低于Cw/oE组（p=0.033）。血清甘油三酯在摄入后持续升高至180 min，Cw/E组在30和45 min显著低于Cw/oE组（p=0.048和0.044）。iAUC分析显示Cw/E组葡萄糖、胰岛素和甘油三酯的iAUC均较低，但仅胰岛素iAUC在30、45、60、90和120 min差异显著（p=0.025、0.009、0.006、0.016和0.040）。食欲问卷显示巧克力摄入降低饥饿感和进食欲望，而非增加饱腹感；除120 min饱腹感在Cw/E组更高（p=0.035）外，其余无显著差异。结论是挤压加工巧克力可降低餐后血糖、胰岛素和甘油三酯反应，并可能影响饱腹感。
3.2 唾液和胃液对巧克力组成的体外评价。通过模拟唾液和胃液溶出实验，研究人员测定了孵育5、15、30 min时蔗糖当量和乳糖浓度。Cw/oE组蔗糖当量分别为33.4 ± 0.9 mM、46.7 ± 1.1 mM和55.0 ± 4.7 mM，Cw/E组分别为28.8 ± 0.9 mM、39.0 ± 2.2 mM和51.9 ± 0.4 mM；乳糖在Cw/oE组分别为13.6 ± 0.9 mM、18.1 ± 0.5 mM和22.6 ± 2.1 mM，在Cw/E组分别为12.1 ± 0.3 mM、15.8 ± 0.9 mM和21.1 ± 0.6 mM。蔗糖当量和乳糖均随时间增加，但Cw/E组保持较低水平，提示溶出受到抑制。Cw/E组蔗糖当量在5和15 min显著低于Cw/oE组（p=0.019和0.049），乳糖在15 min较低但未达显著。结论是挤压加工巧克力在模拟胃溶出中释放较少的蔗糖当量和乳糖，支持挤压加工改变溶出速率并可能影响人体消化。
讨论部分总结：该健康男性临床试验显示，尽管巧克力营养组成未变，不同加工方法仍导致血胰岛素和甘油三酯水平显著差异，提示巧克力制备中的挤压加工影响碳水化合物和脂质的消化吸收，支持挤压加工与糖餐后代谢反应相关的假设。研究人员指出，尽管消化率、胃排空率和吸收率等多个阶段可能受影响，但体外结果提示溶出速率变化影响消化率。Cw/E组蔗糖和乳糖溶出总体低于Cw/oE组；蔗糖在15 min前差异扩大，30 min时显著差异消失。原文引用既往研究提示，快速可利用葡萄糖与血糖生成指数（glycemic index，GI）正相关，逐渐可利用葡萄糖与GI负相关；药物研究中溶出速率可提高生物利用度，因此Cw/E中蔗糖和乳糖较慢溶出可能减缓血糖上升。碳水化合物生物利用度由化学身份和物理形式决定；本测试食物大量营养素化学相同，差异可能来自物理形式。既往研究报道调整烹饪温度和水比可产生更多空隙并快速降解淀粉，使其易受消化酶作用；本研究中挤压条件可能改变组分空隙重排，影响溶解度并造成血糖差异。另有研究显示，挤压处理松饼面团在特定条件下体外葡萄糖释放较低，归因于组分间形成强网络及网络结合水增加消化液黏度；本研究也认为挤压可能通过形成含糖网络或增加黏度抑制糖释放。还有研究指出食品结构化增加屏障性质，挤压形成的组织屏障可能抑制糖释放。血糖参数变化伴随持续饱腹感，提示Cw/E可能有助于健康维持；延迟糖吸收可增加饱腹感并减少饥饿，Cw/oE组胰岛素较高，而胰岛素可通过瘦素分泌促进饱腹感，但抑制血糖参数维持饱腹感的机制尚未阐明。研究人员的发现表明食品加工可控制葡萄糖和脂质代谢；虽然代谢水平变化不大，但对日常消费者的累积效应相关。血糖抑制与较低营养吸收率和潜在体重管理相关，挤压可使消费者在相同味道和数量下减轻血糖升高，对开发美味、更健康并促进身心健康的食品具有广泛意义。局限包括参与者均为男性且多为中年，需考虑年龄和性别差异；未评估胰高血糖素样肽-1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）水平，尽管进行了体外测试。
结论翻译：与相同未挤压对照相比，巧克力挤压加工显著降低餐后血糖、胰岛素和甘油三酯浓度，并伴随持续饱腹感。模拟溶出分析提示溶出速率变化影响人体消化率。总之，研究人员建立了食品加工与葡萄糖和脂质代谢之间的关联，这对开发美味健康食品以促进整体食品福祉具有重要意义。
