《Journal of the Science of Food and Agriculture》：Advantages of low-glycaemic-index carbohydrates in regulating glycaemic response of energy bar: A review
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能量棒是运动员及体力活动人群广泛食用的功能性食品，该类人群需要便捷的持续能量来源。其碳水化合物组成，尤其是葡萄糖、果糖、蔗糖等可消化糖的类型与比例，显著影响升糖指数（Glycaemic Index，GI）、餐后血糖反应及后续代谢结局。GI反映食物摄入后相对于参
能量棒是运动员及体力活动人群广泛食用的功能性食品，该类人群需要便捷的持续能量来源。其碳水化合物组成，尤其是葡萄糖、果糖、蔗糖等可消化糖的类型与比例，显著影响升糖指数（Glycaemic Index，GI）、餐后血糖反应及后续代谢结局。GI反映食物摄入后相对于参考碳水化合物（通常为葡萄糖）的血糖升高程度。低GI碳水化合物消化与吸收速率更慢，可产生温和的胰岛素反应，并可能在运动时提升脂肪氧化供能比例。本综述探讨了在能量棒配方中以低GI及功能性碳水化合物替代物（包括菊粉、低聚果糖（Fructooligosaccharides，FOS）和糖醇）替代高GI糖的效果。配方研究证据表明，以菊粉和FOS部分替代蔗糖可在维持能量密度的同时降低GI。例如，木瓜基果棒中将约15%的蔗糖替换为菊粉/FOS后，GI从约65降至54，而能量密度仍保持在3260–3350 kcal·kg?1范围内。同样，使用椰糖、FOS或菊粉替代蔗糖的格兰诺拉棒GI值处于50左右区间。此类配方可降低餐后血糖与胰岛素反应，支持更平稳的血糖供应，并促进有利于耐力表现的底物利用模式。现有证据表明，在能量棒中引入低GI碳水化合物复配体系，可在不显著牺牲热量密度的前提下优化其代谢特征。采用菊粉、FOS及特定糖醇等原料标准化控糖替代策略，有助于开发具备更优血糖控制、持续能量释放特性的能量棒，并为运动营养与代谢健康带来潜在益处。? 2026 作者。《Journal of the Science of Food and Agriculture》由John Wiley & Sons Ltd代表化学工业学会出版。
引言
当前，随着消费者对“功能性食品”与“表现饮食”认知的提升，能量棒的普及度持续上升，尤其在运动员、健身爱好者及寻求稳定便捷能量来源的人群中广受欢迎。其中，高能纯素棒（High-Energy Vegan Bar，HEVB）因其健康效益、植物基成分及对广泛人群的适用性，成为优选品类。此类能量棒配方的核心在于碳水化合物的作用，特别是糖类——这类宏量营养素在能量代谢、血糖调控及整体能量供给中具有关键地位。碳水化合物是人体主要能量来源，其代谢过程（尤其是葡萄糖、果糖、蔗糖等糖类）显著影响血糖管理、胰岛素反应及后续能量可用性。单糖、双糖与多糖的结构差异会导致其代谢行为与升糖反应存在区别。摄入后，糖类经历酶解、肠道吸收及代谢等过程，主要通过糖酵解与三羧酸（Tricarboxylic Acid，TCA）循环完成供能，最终生成人体可直接利用的能量货币三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP）。长时间运动中的过早疲劳与碳水化合物储备（肌糖原、血糖及肝糖原）耗竭密切相关，因此运动前、中、后的碳水化合物摄入可显著提升运动表现。耐力项目或高强度运动受糖原储备耗竭的影响尤为明显，例如足球运动员常在比赛最后15分钟因低糖原水平出现疲劳，表现为跑动距离减少、冲刺迟缓及加减速能力下降。升糖指数（GI）可作为区分碳水化合物与糖类升糖能力的参数，低GI糖引发的胰岛素反应低于高GI糖，而胰岛素会抑制运动期间的脂肪氧化。因此，能量棒中使用低GI糖可提升脂肪供能比例，从而减少糖原消耗。低GI碳水化合物有助于支持持续能量释放并改善长时间运动的代谢表现，而高GI碳水化合物则与血糖及胰岛素水平的快速升高相关。约37%的足球运动员会在赛前1小时食用能量棒等功能性食品以提升表现。小肠的糖吸收过程与代谢通路揭示了不同糖类的能量产出差异，钠依赖性葡萄糖转运蛋白（Sodium-Dependent Glucose Transporters，SGLTs）及易化扩散等转运机制显著影响吸收速率与效率，进而调控餐后血糖浓度与能量可用性。已有研究表明，运动前或间歇活动中摄入低GI糖（如果糖、菊粉等）可带来代谢获益，包括降低胰岛素水平、提升运动期间脂肪氧化及减少糖原储备耗竭，在高强度、力竭性运动（如足球、羽毛球、橄榄球等）中，高比例的脂肪氧化可为肌肉提供所需能量。然而，针对耐力运动员的高能纯素棒效能尚未得到充分评估。因此，本综述探讨不同糖类比例对能量棒升糖指数与释能潜力的影响，涵盖传统糖类及菊粉、低聚果糖（FOS）、D-塔格糖与山梨醇等新原料，并阐释糖类与其他宏量营养素（如蛋白质、脂肪）在能量消耗与底物氧化调控中的相互作用。此外，综述指出当前长期代谢数据存在空白，需通过优化能量棒配方以支持持续能量供给、代谢效率及整体健康效益。
碳水化合物与能量平衡
结构：碳水化合物是关键产能生物分子，广泛存在于动植物中。膳食碳水化合物的主要类型包括单糖与双糖（如果糖、葡萄糖、乳糖、蔗糖），淀粉属于多糖。单糖是碳水化合物的基本单元；两分子单糖通过糖苷键连接形成双糖（如蔗糖、乳糖），其通用生化式为Cn(H2O)n；寡糖是由2–10个单糖构成的多聚体（如麦芽糊精、棉子糖）；多糖则是由大量单糖通过糖苷键连接形成的长链复杂聚合物（如纤维素、直链淀粉）。
分类：碳水化合物主要分为四类。含两个及以下单糖、结构简单的为简单碳水化合物，可被快速供能，导致血糖迅速升高并触发胰腺分泌胰岛素，典型代表包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖与蔗糖，常见于碳酸饮料、糖果、玉米糖浆等。复杂碳水化合物（如寡糖、多糖）由两个以上糖分子以更复杂结构聚合而成，分解速率相对较慢，可使血糖平缓上升，代表物质包括纤维二糖、直链淀粉、纤维素、糊精等，广泛存在于苹果、糙米、未精制谷物中。由大量葡萄糖单元构成的复合碳水化合物称为淀粉，普遍存在于马铃薯、鹰嘴豆、面食与小麦中。不可消化的纤维可促进结肠有益菌生长，并发挥膨松剂作用以改善排便：不溶性纤维（主要成分为果胶、纤维素、半纤维素）滞留于肠道内软化粪便、促进排便规律，常见于麸皮、种子、蔬菜等；可溶性纤维则有助于维持血胆固醇与低密度脂蛋白水平，并降低餐后血糖峰值，新鲜水果、燕麦与豆类是其优质来源。
代谢：摄入后，口腔内的唾液淀粉酶启动碳水化合物分解，沿消化道持续消化后，单糖进入血液。部分摄入碳水化合物经代谢产生约4 kcal·g?1的能量，剩余部分转化为糖原储存于肝脏或肌肉中，饱食状态下人体可储存约400–500 g碳水化合物。碳水化合物摄入引起的血糖升高会刺激胰腺分泌胰岛素，在胰岛素作用下细胞摄取葡萄糖用于供能或储存；而血糖降低则会刺激胰腺分泌胰高血糖素，促使肝脏释放储存的葡萄糖。人体无法消化纤维，因此纤维不提供热量或能量，但可带来多重健康效益，如增加粪便体积以促进排泄、预防便秘、发挥益生元特性、增强饱腹感及改善肠道问题。肠道菌群在调控碳水化合物代谢与胰岛素敏感性、维持整体能量平衡中发挥重要作用，其可促进不可消化碳水化合物（尤其是低GI纤维）发酵，产生短链脂肪酸（Short-Chain Fatty Acids，SCFAs）——乙酸、丙酸与丁酸，这些产物是重要的代谢调节因子。SCFAs可通过增强外周组织胰岛素敏感性、减少肝脏葡萄糖生成来改善葡萄糖稳态，还可刺激胰高血糖素样肽-1（Glucagon-Like Peptide-1，GLP-1）与肽YY（Peptide YY，PYY）等肠激素分泌，从而调控食欲与餐后血糖反应，将碳水化合物质量与代谢控制关联起来。富含低GI碳水化合物与膳食纤维的饮食可促进有益菌群（尤其是产丁酸菌）增殖，进而提升代谢效率与能量利用率。菌群失调与胰岛素信号受损及代谢紊乱密切相关，2型糖尿病或胰岛素抵抗个体的有益菌（如普拉梭菌）丰度常降低，而机会性致病菌增加，导致肠道通透性升高与系统性炎症。这种状态会促进脂多糖（Lipopolysaccharides，LPS）易位进入循环，激活Toll样受体等炎症通路，干扰胰岛素受体活性及IRS、Akt等下游信号分子。此外，菌群失调会增强碳水化合物能量提取效率，增加脂肪沉积并诱发胰岛素抵抗。因此，通过低GI、高纤维纯素配方调控肠道菌群，可作为改善胰岛素敏感性与维持代谢稳态的有效营养策略。
骨骼肌中的碳水化合物代谢与代谢灵活性
骨骼肌静息时混合利用脂肪与碳水化合物供能，而高强度运动时则依赖肌糖原与血糖。代谢灵活性指机体在低强度时切换至脂肪氧化、高强度时切换至碳水化合物氧化的能力，对运动员（及广义上的能量棒消费者）至关重要，可最大化耐力与恢复表现。静息状态下，肌糖原磷酸化酶大多无活性，胰岛素介导的葡萄糖摄取处于中等水平，能量来自碳水化合物与脂肪氧化的共同贡献（血糖、血浆游离脂肪酸及储存的糖原/甘油三酯为主要燃料）。运动开始后，肌肉收缩触发Ca2+释放并升高AMP/ADP比值，激活AMPK与磷酸化酶激酶，使磷酸化酶快速转化为活性形式并加速糖原分解。此时，通过非胰岛素依赖的葡萄糖转运蛋白4（Glucose Transporter 4，GLUT4）转位，肌肉葡萄糖摄取激增，这也解释了运动为何能通过糖酵解加速糖原分解以生成ATP，而静息时糖原分解水平较低。训练与负荷强度显著影响底物利用：训练有素的肌肉可在次最大强度运动中提升脂肪酸利用率，并在强度升高时依赖碳水化合物供能，体现了代谢灵活性。运动强度、时长及既往碳水化合物可用性均是肌糖原利用的主要调节因素。这种灵活性对运动员与能量棒配方设计均具有重要意义，意味着机体可适配可用燃料。运动后肌肉胰岛素敏感性升高，因此摄入的任何碳水化合物（尤其是高GI糖）会被快速摄取用于糖原再合成。高升糖（快速）糖（如葡萄糖、蔗糖）消化快，可导致血糖与胰岛素快速飙升，支持肌肉快速摄取葡萄糖；相比之下，低GI（慢速）碳水化合物释放葡萄糖更为平缓。研究显示，运动期间摄入的碳水化合物氧化速率可达约1.8 g·min?1（添加蔗糖时），说明在能量棒中加入易氧化糖类可直接为工作肌肉供能。实践中，运动期间或运动后即刻食用的能量棒应侧重快速碳水化合物以匹配肌肉升高的摄取能力（此时非胰岛素依赖的葡萄糖摄取处于高位），而可加入纤维、复合碳水化合物等慢消化成分以提供持续能量。
糖的吸收与代谢机制
吸收：人体摄入的主要糖类包括葡萄糖、果糖与蔗糖，乳糖摄入量随乳制品摄入情况波动，但目前正逐渐出现在部分非乳制品中。双糖（麦芽糖、蔗糖、乳糖）被分解转化为葡萄糖后，成为肠上皮细胞中的主要碳水化合物并进入体内，而单糖可借助浓度差通过黏膜细胞膜间接扩散。葡萄糖吸收由钠介导的共转运系统完成，该系统的转运位点在小肠不同节段分布量不同，十二指肠与上段空肠位点最多且功能最强。研究表明，给小鼠提供高碳水化合物饮食可刺激该共转运系统，而去除饮食中碳水化合物则使其活性下降。转运系统对碳水化合物存在结构特异性要求：吡喃糖结构的第一个碳需带有羟基，第六个碳需带有甲基或其衍生物。尽管钠结合位点与葡萄糖结合位点在空间上分离，但钠离子结合会诱导构象变化，从而增强葡萄糖结合亲和力。动力学分析显示，至少需要四种不同的转运系统来解释葡萄糖与半乳糖的转运。部分物种中存在果糖通过不同于葡萄糖-半乳糖共转运体的能量与钠依赖性通路进行主动转运的证据，但目前普遍认为果糖通过载体介导的扩散被吸收，且与蔗糖或葡萄糖共同摄入时的吸收效率高于单独摄入果糖。由于分子量较大，双糖除非在吸收前水解，否则无法穿过黏膜细胞膜。小肠中，葡萄糖/半乳糖与果糖的转运路径为：从肠腔进入肠上皮细胞，再进入血液；肠上皮细胞分为面向肠腔的刷状缘膜与面向血液的基底外侧膜。葡萄糖与半乳糖通过钠-葡萄糖协同转运蛋白1（Sodium-Glucose Linked Transporter 1，SGLT1）以次级主动转运方式进入细胞，Na+与葡萄糖/半乳糖借助梯度共同进入细胞。位于基底外侧膜的Na+/K+-ATP酶是重要能量提供者，其将Na+泵出、K+泵入，维持细胞内低钠浓度，从而使SGLT1持续运作。随后，葡萄糖转运蛋白5（Glucose Transporter 5，GLUT5）沿浓度梯度以被动方式介导果糖扩散。最后，同样位于基底外侧膜的葡萄糖转运蛋白2（Glucose Transporter 2，GLUT2）通过扩散将葡萄糖、半乳糖与果糖运出细胞进入血液。蔗糖（β-D-呋喃果糖基-α-D-吡喃葡萄糖苷）是人类饮食中最主要的双糖，西方饮食中个体每日摄入量可达100 g。研究显示，双糖分解产物的吸收速率高于直接葡萄糖转运，乳糖单糖吸收的唯一限速步骤是乳糖水解过程。
代谢：膳食碳水化合物中的单糖主要经消化吸收后以三种形式进入血液。葡萄糖可直接吸收，或在大多数饮食中以乳糖、蔗糖等双糖及淀粉水解后获得。典型成人常规饮食中约包含214 g葡萄糖、50 g果糖与8 g半乳糖，这些碳水化合物在黏膜膜转运系统处汇合并进入统一代谢通路。三种单糖的代谢过程存在共性，最终均通过TCA循环生成二氧化碳与水。糖酵解是葡萄糖降解的初始阶段，为六步代谢过程，一分子葡萄糖生成两分子丙酮酸；糖酵解过程中消耗2分子ATP、生成4分子ATP，净得2分子ATP；随后丙酮酸进入TCA循环，一分子葡萄糖经糖酵解与TCA循环完全氧化总计生成36分子ATP。果糖代谢生成果糖-1-磷酸，逐步裂解为磷酸二羟丙酮与甘油醛，前者参与糖异生与糖酵解，后者被磷酸化后与前者重新组合成果糖-1,6-二磷酸，最终参与糖原合成。果糖摄入的代谢后果主要影响糖酵解通路，导致丙酮酸与乳酸生成增加，在减少脂肪酸氧化的同时促进极低密度脂蛋白的合成与酯化。半乳糖则通过半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶与尿苷二磷酸差向异构酶转化为半乳糖-1-磷酸，再逐步转化为葡萄糖-1-磷酸，后者可储存为糖原或进一步代谢。
功能
糖酵解、糖异生、糖原分解与糖原生成是与葡萄糖代谢相关的核心生物学过程。肝脏中，糖酵解通过一系列酶促反应实现细胞水平的葡萄糖代谢；肝细胞可利用葡萄糖激酶在餐后血糖升高时监测并利用葡萄糖。禁食期间（如夜间睡眠时）则发生糖异生，即肝细胞线粒体以非碳水化合物为底物生成葡萄糖。此外，禁食时胰腺分泌胰高血糖素，启动糖原分解过程，将储存形式的糖原分解为葡萄糖释放入血。葡萄糖耐受性受昼夜节律调控，通常人体在晨间葡萄糖耐受性最高，而下午与晚间口服葡萄糖耐受性最低，这一低谷可能与胰岛β细胞晨间反应性最强、傍晚糖原储存最充足有关，脂肪组织的胰岛素敏感性则在下午达到峰值。
糖与升糖指数
升糖指数（GI）的核心基础是摄入等量碳水化合物后，不同膳食来源的血糖反应变化及其对人体健康、状态与表现的影响。GI定义为摄入含50 g可利用碳水化合物的受试食物后，0–2小时内血糖曲线增量面积相对于摄入等量参考食物碳水化合物对应面积的百分比。高GI通常与强胰岛素反应相关。研究表明，运动前摄入低GI碳水化合物优于高GI碳水化合物，可提升脂肪氧化并减少碳水化合物氧化。一项研究中，8名参与者在90分钟实验性足球赛前2小时摄入1.5 g·kg?1可利用碳水化合物的扁豆基低GI棒（GI<45）或高GI棒（GI=101），并在15分钟中场休息期间摄入0.38 g·kg?1体重的同类产品；比赛中低GI棒的碳水化合物氧化速率（2.17±0.6 g·min?1）显著低于高GI棒（2.72±0.4 g·min?1，P<0.05），且低GI（扁豆基）棒在测试末段的敏捷性与跳跃高度测试中表现出轻微提升，显示出代谢优势（碳水化合物氧化↓）。类似结果也见于低GI扁豆基运动能量棒与中等GI商业运动能量棒在耐力骑行表现中的对比研究。另一项研究评估了品牌为“Nothing Else”的能量棒GI，结果显示其GI低于两款新西兰市售零食棒：三者含糖量分别为81、83、151 g·kg?1；“Nothing Else”棒摄入后半小时血糖升幅（6.1±0.7 mmol·L?1）低于市售棒1（6.7±0.9 mmol·L?1）与棒2（7.1±0.9 mmol·L?1），且45分钟内血糖上升更缓慢、幅度更低。早期研究评估了62种常见摄入糖类对血糖的影响，分别对健康空腹受试者分组给予单一种类糖，记录2小时内血糖浓度并以葡萄糖反应曲线面积的百分比表示；结果显示蔬菜类引起血糖升幅最高，干豆类最低。研究发现脂肪与蛋白质与餐后血糖升幅呈显著负相关，而纤维或糖含量无显著相关性；不同食物组间甚至组内均存在显著差异，如谷物中全麦面包GI为72%，全麦意大利面为42%；根茎类中欧防风为97%，甘薯为48%。值得注意的是，燕麦粥、意大利面、荞麦、山药、甘薯等低GI高碳水食物，在西方国家低收入人群及非洲、亚洲广大地区常被食用。一项研究显示，马铃薯（58%为高GI食物）、大米（38%）、甘薯（52%）与南亚印度菜系（37%）的平均GI值最高，而代餐产品（100%低GI）、乳制品（95%低GI）、豆类（94%低GI）与运动能量棒（94%低GI）的平均GI值最低，坚果的GI值最低（100%低GI）。总体而言，咸味零食的GI值（60±15；46%低GI，34%高GI）高于甜味零食与糖果（48±16；68%低GI，11%高GI）。碳水化合物摄入调控在通过生理与代谢机制控制饱腹感中具有重要作用，尤其是低GI高碳水食物可促进更平稳的餐后血糖反应，避免血糖剧烈波动引发饥饿感增强。低GI碳水化合物还可通过刺激GLP-1、PYY与胆囊收缩素等肠源性肽分泌增强饱腹感，这些肽作用于大脑以减少食欲并延长饱腹感。此外，碳水化合物存在于胃肠道会引发胃扩张与小肠营养感知，二者均可产生神经与激素信号以限制进食量并调控能量摄入。因此，在纯素棒中加入复合与高纤维碳水化合物可通过增加体积、降低能量密度及延缓消化来增强饱腹感，改善食欲控制。碳水化合物组成还会影响肠道转运时间与消化动力学，这是能量平衡的重要决定因素。慢消化碳水化合物与膳食纤维通过“回肠刹车”机制延缓胃排空与肠道转运——远端肠道存在未消化营养素时会触发反馈信号减慢胃肠动力。碳水化合物摄入引发的GLP-1与PYY等激素分泌，可进一步减少胃排空并延长肠道转运，从而实现持续营养吸收与长久饱腹感。相反，快速消化的高GI碳水化合物会加速葡萄糖吸收与胃排空，缩短饱腹感持续时间并更快引发饥饿。抗性淀粉与可溶性纤维等可发酵碳水化合物可调控结肠转运并产生SCFAs，最终帮助调节蠕动与食欲。通过在能量棒中优化碳水化合物质量、加入低GI与高纤维成分，可有效调控饱腹感与肠道转运，助力改善代谢健康。
能量棒中使用的不同糖类比例及其对释能的影响
食品配方中的糖类比例会影响其摄入后的能量释放。研究显示，以膨化米、水果与甜味剂制成的高能谷物棒（High-Carbohydrate Bar，HCB）总能量值（4813.5–6798.7 kcal·kg?1）高于扁桃仁与巴鲁果肉制成的谷物棒（3373.7 kcal·kg?1）或添加假谷物的无麸质谷物棒（1803.9 kcal·kg?1）。总能量最低的HCB配方（4813.5 kcal·kg?1）谷物、水果、甜味剂比例为60:14:26，总能量最高的配方（6798.7 kcal·kg?1）比例为60:17:23；该HCB由199.5 g·kg?1膨化Sungyod米、199.5 g·kg?1膨化Mue Lor米、133 g·kg?1班巴拉豆、66.5 g·kg?1白芝麻、66.5 g·kg?1黑芝麻、67 g·kg?1Saba片、67 g·kg?1枣、100.5 g·kg?1玉米糖浆与100.5 g·kg?1蜂蜜组成，总糖含量为101.3–391.9 g·kg?1，添加谷物、水果与甜味剂会增加整体糖含量。一项研究开发含不同比例FOS与菊粉（液态与粉态）的木瓜棒与香蕉棒：对照棒配方为700 g·kg?1果浆、300 g·kg?1蔗糖、3 g·kg?1柠檬酸；改良棒配方为700 g·kg?1果浆、150 g·kg?1蔗糖、150 g·kg?1菊粉与FOS、3 g·kg?1柠檬酸。以700 g·kg?1木瓜果浆+300 g·kg?1蔗糖为标准时能量为3302 kcal·kg?1，700 g·kg?1香蕉果浆+300 g·kg?1蔗糖为标准时能量为3404 kcal·kg?1；而700 g·kg?1木瓜果浆+150 g·kg?1蔗糖+135 g·kg?1粉态FOS+15 g·kg?1菊粉的改良棒能量为3266 kcal·kg?1，700 g·kg?1香蕉果浆+150 g·kg?1蔗糖+135 g·kg?1液态FOS+15 g·kg?1菊粉的改良棒能量为3354 kcal·kg?1。另一项研究以大麦片、花生碎、可可粉为基础，分别用椰糖、FOS、菊粉替代蔗糖制作格兰诺拉棒：不含蔗糖的配方碳水化合物含量为225 g·kg?1，能量约为2670 kcal·kg?1；含FOS的配方碳水化合物为360 g·kg?1，能量为3510 kcal·kg?1；含菊粉的配方碳水化合物为267 g·kg?1，能量为3145 kcal·kg?1；含椰糖的配方碳水化合物为433 g·kg?1，能量为3818.5 kcal·kg?1；含蔗糖的配方碳水化合物为431.3 g·kg?1，能量为3787.4 kcal·kg?1。椰糖格兰诺拉棒与蔗糖格兰诺拉棒在碳水化合物水平与热量含量上无显著差异，但椰糖组碳水化合物含量与热量值最高，其后依次为蔗糖、FOS、菊粉，不含蔗糖组最低。在黑巧克力配方中以菊粉与D-塔格糖替代蔗糖的研究显示，菊粉:D-塔格糖比例分别为100:0、75:25、50:50、25:75、0:100时，对照组（100 g蔗糖）能量为5236 kcal·kg?1，而各实验组能量分别为3796、3835、3874、3912、3951 kcal·kg?1。菊粉是一种植物多糖，因化学结构无法被人类消化酶分解，但可被肠道菌群中特定细菌处理，发挥益生元作用；摄入菊粉与肠道菌群改变相关，可改善代谢健康并缓解多种肥胖相关问题。菊粉是由果糖单元通过β-2,1糖苷键连接的线性多糖，末端通常连有通过α-1,2糖苷键连接的葡萄糖基团，已广泛应用于多种食品中发挥功能特性。另有研究采用响应面法探究山梨醇、菊粉与阿拉伯胶不同比例对能量生产特性的影响，17组实验中山梨醇、菊粉与阿拉伯胶比例各异，其中第5组（48.7 g山梨醇、20 g阿拉伯胶、5.7 g菊粉）与第11组（38 g山梨醇、16.6 g阿拉伯胶、14 g菊粉）能量产出均为3389 kcal·kg?1，各配方热量值无显著差异；第5组总糖含量与第11组存在统计学差异，范围为505.8–600.2 g·kg?1；还原糖含量存在统计学差异（P≤0.05），第11组为51.7 g·kg?1，第5组为62.2 g·kg?1。总体而言，上述文献考察了不同糖类比例对能量棒释能的影响，但线性关系结果不一。
其他宏量营养素比例与糖类比例的关系
饮食诱导产热研究显示，脂肪消化时的产热比例（≈7%）低于蛋白质（≈22%）或碳水化合物（≈12%）。一项为期6小时的餐后产热影响研究指出，葡萄糖（8%）与淀粉（8.2%）的产热响应低于果糖（11.1%）与蔗糖（11.4%）；另一类似研究数据略低，范围为葡萄糖（10%）至蔗糖或果糖+葡萄糖（17%）。膳食宏量营养素水平的变化会影响所利用的代谢燃料类型，但在等能量前提下对24小时能量消耗（Energy Expenditure，EE）的影响极小。将膳食碳水化合物比例从9%调整至79%（相应减少脂肪摄入），并未影响通过全身 calorimetry测定的24小时EE。在过量喂养50%的情况下，无论额外能量以碳水化合物（约215 kcal/天）还是脂肪（约96 kcal/天）形式提供，等能量交换对24小时EE均无显著影响。宏量营养素按氧化优先级排序为酒精优先、脂肪最低，这一点很重要，因为越来越多的证据表明，实现能量平衡与维持宏量营养素摄入平衡密切相关。人类对蛋白质摄入的调控范围较广，因此体重维持并不主要依赖蛋白质平衡。要维持碳水化合物平衡，需明确葡萄糖向脂肪酸的转化是否为活跃过程；若大量碳水化合物可转化为脂肪，则“能量平衡依赖碳水化合物与脂肪平衡”的观点将失去意义。由于人体仅能储存有限碳水化合物（约300–500 g糖原），任何盈余本质上要么被氧化，要么通过肝脏从头脂肪生成转化为脂肪。一项研究对比高蔗糖餐与高淀粉餐对燃料选择的影响，发现摄入高蔗糖餐后果糖被优先利用，且葡萄糖代谢速率低于高淀粉餐后。另有观察显示，一组个体将饮食从高碳水低脂调整为高脂低碳水（配合或不配合运动耗竭糖原）后，可在24小时内快速适应脂肪摄入并提升脂肪氧化。随着总能量消耗升高（如运动员状态），额外能量消耗主要来自碳水化合物，且对糖类存在特定倾向性。
结论
尽管关于糖类比例、升糖指数与能量释放关系的研究已较为广泛，但针对能量棒中糖类比例与其他膳食成分相比如何影响个体总能量释放的问题仍未解决。要理解其他食物成分对能量释放的潜在混杂效应及食物形态（液态或固态）的影响，仍需更细致的研究。目前关于群体摄入产品后12–60小时内的生理反应（尤其是产热与饱腹感水平）的数据有限，而评估产热与能量消耗的长期影响需要了解24或48小时的代偿效应。除蔗糖外，多种糖类已被商业应用于能量棒生产，但这些糖类及其比例对能量棒的影响，以及血糖、胰岛素反应、体重增加与产热效应的生理数据尚未在现有研究中得到充分检验。其与饮食的关系——尤其是不同碳水化合物类型及碳水化合物与脂肪的比例——几乎未被研究。另一个值得关注的领域是碳水化合物在此相互作用中对体重管理的调控作用。能量棒的糖类组成对调控升糖反应与能量释放至关重要：低GI糖（如果糖）可促进脂肪氧化并帮助维持运动期间能量水平，而高GI糖（如葡萄糖）则导致能量快速升高后下降。配方中糖类比例差异显著影响热量产出与代谢结局。在能量棒中加入菊粉、FOS与D-塔格糖等功能性糖类，可在维持能量密度的同时降低升糖效应。然而，能量释放潜力不仅由糖类类型决定，还受其与其他宏量营养素的相互作用及整体食物结构的影响。富含复合糖与纤维的来源可能带来更优的饱腹感与更平缓的能量释放。综上，标准化糖类比例有助于使能量棒与健康和表现目标保持一致。
