運動生理週訊(第349期)
運動前攝取低GI食物會提昇運動表現嗎？(January.1.2017)
王順正、林玉瓊
昇糖指數 (glycemic index, GI) 的定義為，在攝食含 25 g 或 50g 碳水化合物的食物後，血糖升高之曲線下的面積 (area under the curve, AUC) 對相同狀況下攝食參考食物 (純葡萄糖或白吐司) 後所造成曲線下面積的比值。此數值以 1-100 排列，並依該食物所計算之數值，分成低GI (≤55)、中GI (56-69) 以及高GI (≥70) 三類 (林筱涵、劉珍芳，2010)。
一般來說，食物的 GI 值只是一個「質」的度量，若要考慮「量」的度量，就要以昇糖負荷 (glycemic load, GL) 來表示。GL 的概念可以同時兼顧食物的質與醣類之含量，同時可應用於攝取整個餐食所造成的昇糖效應，GL 值的計算方式為將所攝取食物中碳水化合物的含量乘上該食物的GI 值。GL 值依所計算之數值可分成低GL (≤10)、中GL (11-19) 以及高GL (≥20) 食物。也有學者提出葡萄糖昇糖當量 (glycemic glucose equivalent, GGE) 的理論，其意義為表示相對於葡萄糖而言所造成的昇糖效應，也就是在給予某一份量食物時，相對於多少公克葡萄糖會產生的血糖變化。GGE 的計算方式如下：GGE = 食物的GI值 × (葡萄糖重量 / 食物重量) × 1 (林筱涵、劉珍芳，2010)。
低GI飲食已被證實是一個健康的飲食型態。蔡秀梅 (2010)、陳燕華 (2015) 指出低GI飲食具有以下好處，1.較有飽足感且較不容易餓，可避免吃過量。2.可降低血中胰島素值，來減少熱量產生及脂肪形成。3.對於減少體脂肪有幫助，且可維持瘦體組織 (lean muscle tissue)。4.可降低三酸甘油脂、總膽固醇及不好的膽固醇 (低密度脂蛋白膽固醇，LDL)。5.可提升好的膽固醇 (高低密度脂蛋白膽固醇，HDL)。6.可協助管理好血糖值，降低得到心血管疾病、糖尿病及其併發症的危險性。Brand-Miller等 (2003) 整合14篇研究論文發現，低GI食物對於糖尿病患者的血糖控制具有臨床作用，效果類似藥劑的藥理學益處。由此可見，低GI飲食確實是相當有價值的健康飲食方式。
有關運動前攝取低GI的飲食對耐力表現的影響方面。王香生、陳亞軍、駱卓明 (2003) 研究發現，運動前2小時進食低GI的食物，比提供同等熱量的高GI食物能更有效地提高長跑運動的能力。Wu and Williams (2006) 研究發現，運動前3小時攝取低GI食物，跑步衰竭時間 (強度為70%VO
2max、108.8±4.1分鐘) 會顯著高於攝取高GI食物狀態 (101.4±5.2 分鐘)；研究同時也發現，低GI的飲食對於攝食後血糖也會有顯著的影響 (右圖)，同時會造成攝食後安靜時的胰島素分泌下降、運動時血漿中三酸甘油酯與甘油濃度增加的現象。林依婷、劉珍芳 (2007) 整理文獻的研究成果發現，運動前攝取低GI食物能延長力竭時間，提升運動表現；運動過程則選擇中至高GI食物，以維持運動員耐力及延緩疲勞發生；運動後給予高GI的食物，能迅速補充運動時消耗的肝醣，快速恢復運動員的體力。過去確實有不少運動前攝取低GI的食物，會提昇耐力運動表現的研究結果。
Donaldson, Perry and Rose (2010) 的文章中則提到，運動前 (不管是運動前1小時或更少的時間、或者是運動前1至3小時) 攝取低GI的食物，對於耐力運動表現的增進效果並沒有一致的研究結果，有些研究發現可以提升耐力運動表現，有些研究則發現不會提升耐力運動表現。Burdon等 (2016) 整合19篇相關的研究，發現運動前攝取低GI的碳水化合物飲食，對於耐力表現並沒有明顯的益處；作者探究造成耐力表現影響結果不一致的原因，包括運動前的攝取時間、昇糖負荷 (glycemic load, 食物所含的碳水化合物含量 (克) 乘上其GI值)、食物的組成、受試者的體適能狀況、...等，都可能影響到研究結果。由此可見，運動前攝取低GI食物是否會增進耐力運動表現？仍然有相當多需要釐清的影響變項？有待進一步的研究來確認。
除了耐力運動表現的相關研究之外，攝取低GI的食物是否會影響間歇性運動表現呢？Hulton等 (2012) 在運動前3.5小時攝取低GI的食物後，測量受試者的1 km跑步表現，結果發現攝取低GI食物的跑步表現為 210.2±19.1秒、攝取高GI食物的跑步表現為215.8±22.6秒，盡管攝取低GI食物的跑步表現進步了2.78% (右圖)，但是並沒有顯著差異。Bennett等 (2012) 的研究則發現，攝取低GI的食物 ( lentil-based) 的間歇衝刺表現 (五次1分鐘的衝刺、間隔2.5分鐘的走路休息) 與攝取高GI的食物 (potato-based) 並沒有不同，但是低GI飲食會延長高強度間歇衝刺期間的代謝分佈 (metabolic profile，增加運動中血糖濃度、降低血乳酸濃度、降低血中胰島素濃度、降低碳水化合物氧化)。Little等 (2010) 則在運動前2小時，讓受試者分別攝取低GI與高GI的飲食，在5次衝刺的總距離皆會顯著高於控制組 (禁食，fasted) (下圖左)，但是攝取低GI與高GI飲食的兩組，在衝刺的總距離並沒有顯著的差異，而且血糖濃度在高強度間歇運動期間，三組也沒有顯著差異 (下圖右)。整合三篇相關的研究結果，運動前2-3.5小時攝取低GI的食物，相對於攝取高GI的食物，雖然具有代謝上的效益，但是並不會增進間歇性高強度運動的運動表現。
攝取低GI與高GI的碳水化合物食物對運動表現與血糖的影響 (Little等，2010)
小扁豆是低GI的食物 (葡萄糖為準的GI=26，白麵包為準的GI=36，Burke等，1998)，每份150克小扁豆的GL=5 (
http://www.carbs-information.com)。美國健康專業月刊《健康》（www.health.com）將韓國的泡菜、日本的納豆、西班牙的橄欖油、希臘的優酪乳和
印度的扁豆評選為世界五大健康食品。因為小扁豆是低升糖食物，西方醫學家建議適合糖尿病、高血壓、心血管疾病患者食用，因此產量在過去半個世紀成長了五倍！有鑑於低GI食物在健康飲食與降低心臟病風險上的效益，Genki Bar®公司 (
http://www.genki-bar.com) 研發出以小扁豆為主的運動能量棒 (下圖)，提供給運動員的比賽前與比賽過程中食用。依據Genki Bar公司的陳述，小扁豆是低GI的碳水化合物食物，再加上低脂肪、高蛋白質的組合，提供身體的最佳吸收與利用。
Genki Bar®公司 (http://www.genki-bar.com/lentils)
小扁豆 (Lens culinaris) 的顏色有黃色、紅橙色、綠色、棕色和黑色等 (右圖)。小扁豆蛋白質含量在蔬菜中排名第三，約有22－35%的蛋白質，也富含膳食纖維及葉酸，現已成為世界上很多國家的主要食品之一，特別是南亞次大陸 (印度半島)。在歐洲和北美洲，小扁豆在去殼之後被用來做湯，經常和雞肉、豬肉、大米一起烹製 (黃貞祥，2016)。
依據
http://www.zursunbeans.com網站的介紹，小扁豆的總類多樣，紅色小扁豆 (petite crimson lentil, petite red lentil, 右圖) 是嬌小的紅色扁豆，比標準的紅色小扁豆 (red chief lentils) 更小、更快的烹飪，口味芳香和甜，紅色小扁豆煮熟時會變黃。
100g 乾燥的小扁豆當中，含有膳食纖維30g、碳水化合物60g、蛋白質26g 和脂質1g 等各種維生素，並且富含礦物質，總熱量為353 大卡 (梁海林，2015)。浸泡煮熟後的小扁豆，平均每100公克約含膳食纖維6公克 (駱慧雯，2016)，是同重量白米飯的膳食纖維0.6公克的10倍，也比煮熟薏仁膳食纖維2.5公克、糙米飯2.4公克要高出許多。每天用1/3或1/4小扁豆替代白米飯，輕輕鬆鬆就可以攝取到更多的膳食纖維，讓瘦身減重變得更簡單。
低GI飲食確實是健康的飲食方式，特別是針對心血管疾病、糖尿病、代謝症候群、減重族群等。低GI飲食對於耐力運動表現、間歇性高強度運動表現的影響，仍然需要進一步的釐清，包刮運動前攝取時間、昇糖負荷、食物組成、受試者體適能狀況等，都可能是低GI飲食是否影響運動表現的重要變項。小扁豆是低GI、低GL、低脂質、高膳食纖維、高蛋白質的食物，可能相當適合在運動前1-3小時攝取。
引用文獻
王香生、陳亞軍、駱卓明 (2003)。運動前進食不同血糖指數食物對長跑能力的影響。中國運動醫學雜誌，5，453-457。
林筱涵、劉珍芳 (2010)。食物昇糖指數之測定與應用。台灣膳食營養學雜誌，2(1)，7-12。
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黃貞祥 (2016)。解讀小扁豆的基因體密碼。Case 讀報，臺大科學教育發展中心。http://case.ntu.edu.tw/blog/?p=24127
梁海林 (2015)。蛋白質是牛肉1.6倍！她用小扁豆50天腰瘦11公分。早安健康精選書摘。https://www.everydayhealth.com.tw/article/9598
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駱慧雯 (2016)。纖維比糙米多！小扁豆減重新寵兒。華人健康網。http://health.businessweekly.com.tw/AArticle.aspx?ID=ARTL000055983&p=2
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