Gan đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa lipid. Nó thực hiện tổng hợp cholesterol, sản xuất chất béo trung tính (TG) và phần lớn lipoprotein của cơ thể được tổng hợp ở gan. Béo phì thường liên quan đến các bất thường chuyển hóa ở gan, được gọi là bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD), được đặc trưng bởi sự tích tụ triglyceride ở gan không bình thường (Kanuri G, 2013). Sự tích tụ lipid chủ yếu là do mất cân bằng giữa sự sẵn có của lipid (từ quá trình vận chuyển acid béo hoặc quá trình tạo mỡ) và thải chất béo (thông qua phân giải lipid) (Fan, 2017). Sự tích tụ các giọt lipid trong NAFLD chủ yếu là dạng hạt lớn, với một hoặc một số giọt lipid chiếm toàn bộ tế bào chất của tế bào gan (chất béo trung tính ở gan >5%) (Kwiterovich, 2000). Các giọt chất béo bao gồm triglycerides, phospholipids và cholesterol.
Thoái hóa mỡ hạt to (không bào lớn) thường xuất hiện ở gan người béo phì, tiểu đường là sự lắng đọng chất béo trong bào tương của tế bào gan tạo thành những hạt mỡ lớn, thường đẩy lệch nhân tế bào. Thoái hóa mỡ hạt nhỏ (thoái hóa mỡ không bào nhỏ) nhiều hạt mỡ nhỏ nằm trong bào tương của tế bào gan, vây quanh nhân tế bào không làm đẩy lệch nhân (AD Burt, 2017).
48
C
HF- H0 HF- H5A
LF- H0 LF- H5A
1: Tế bào gan bình thường; 2: Tế bào gan thoái hóa mỡ hạt to; 3: Tế bào gan thoái hóa mỡ hạt nhỏ
Hình 3.6. Tiêu bản mô gan của nhóm thí nghiệm với độ phóng đại (10x 1
2
49
Ở nhóm đối chứng C (Hình 3.6), các tế bào tròn đều, xếp khít nhau, các xoang gan hình thành một mạng lưới mạch máu phức tạp, vận chuyển máu từ tĩnh mạch của gan đến tận cùng các nhánh tĩnh mạch gan, đồng thời mô gan có kích thước đồng nhất (AD Burt, 2017), không có hiện tượng thoái hóa mỡ xung quanh nhân tế bào.
Đối với mô gan của nhóm HF- H0, có sự thoái hóa tế bào mỡ hạt to (10-15%) chèn xung quanh nhân tế bào làm đẩy lệch nhân tế bào, đồng thời xen kẽ các tế bào thoái hóa mỡ hạt nhỏ. Sự tích tụ chất béo trung tính trong các tế bào gan vượt quá 5-10% được coi là nhiễm mỡ đáng kể (Burt AD, 1998). Từ đó, có thể kết luận rằng nhóm HF-H0 có tình trạng bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD).
Các sản phẩm phụ độc hại của quá trình oxy hóa lipid thường xuyên liên quan đến tăng lắng đọng chất béo trong gan, gây tổn thương qua trung gian cytokine và tăng đường huyết là một trong số các cơ chế được đề xuất gây ra gan nhiễm mỡ, khi bệnh tiến triển nặng có thể bị xơ hóa gan (Carmiel-Haggai, 2005). Trong nghiên cứu khác đã ghi nhận rằng chế độ ăn nhiều chất béo nhanh chóng gây nhiễm mỡ gan ở chuột (McCuskey RS, 2004 ).
Nhóm HF- H5A có kích thước tế bào mỡ thoái hóa nhỏ, mặc dù hàm lượng chất béo sử dụng trong phẩu phần ăn là tương đương nhóm HF-H0. Bên cạnh đó, nhân của tế bào gan của nhóm HF- H5A không bị lệch do các hạt mỡ chèn lấp như ở nhóm HF- H0. Đối với mô gan của nhóm LF- H0 có hiện tượng thoái hóa mỡ hạt nhỏ điều này cho thấy rằng mặc dù hàm lượng chất béo dung nạp vào cơ thể không cao (4%) nhưng chất béo bão hòa trong mỡ bò có tác dụng không tốt đến tế bào gan. Tuy vậy, cùng với việc kết hợp tinh bột H5A trong khẩu phần ăn, thấy được các tế bào mỡ đã tiêu biến ở nhóm LF- H5A hầu như không còn hiện tượng thoái hóa mỡ ở các tế bào gan ở nhóm này, điều này chứng minh rằng khi sử dụng tinh bột H5A có tác dụng tốt trong việc cải thiện tình trạng thoái hóa mỡ trong tế bào gan. Điều này chứng tỏ rằng RS có tác dụng làm tăng quá trình oxy hóa chất béo và giảm lưu trữ chất béo trong tế bào mỡ hạn chế sự tích tụ mỡ trong tế bào gan qua đó giúp kiểm soát tình trạng gan nhiễm mỡ ở những người có chế độ ăn chất béo cao trong khẩu phần ăn hằng ngày (Higgins J. A., 2014) . Trong nghiên cứu khác về sự ảnh hưởng của tinh bột RS từ gạo đã qua quá trình nấu chín giúp ức chế sự tăng cân và tích tụ mỡ nội tạng do chế độ ăn giàu chất béo gây ra (Choi, 2014).
50
C
HF- H0 HF- H5A
LF- H0 LF- H5A
4: Hình ảnh mô mỡ bình thường; 5: Hình ảnh mô mỡ với vách tế bào bị tiêu biến
Hình 3.7.Tiêu bản mô mỡ của nhóm thí nghiệm với độ phóng đại (10x) 5
51
Hình 3.7 thể hiện hình ảnh các tế bào mô mỡ của từng nhóm chuột thí nghiệm. Mặc dù tỷ lệ khối lượng mô mỡ/ khối lượng cơ thể ở các nhóm thí nghiệm không có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05) tuy nhiên qua hình ảnh chụp tiêu bản mô mỡ cho thấy sự khác biệt rõ rệt về kích thước mô mỡ của các nhóm thí nghiệm.
Ở nhóm đối chứng C, số lượng các tế bào mỡ nhiều nhưng chủ yếu là các tế bào mỡ có kích thước nhỏ đồng thời nhân của tế bào mỡ vẫn nhìn thấy rõ rệt, màng tế bào không bị tiêu biến. Bên cạnh đó, nhóm HF- H0 có các tế bào mỡ kích thước lớn, màng tế bào mỡ có dấu hiệu tiêu biến nhưng không rõ ràng. Nhóm HF- H5A có các tế bào mỡ với kích thước nhỏ hơn nhóm HF- H0. Điều này cho thấy, tinh bột H5A có tác dụng trong việc kiểm soát số lượng tế bào mỡ nhỏ trong mô mỡ. Theo Kabir (1998), việc tiêu thụ khẩu phần ăn giàu RS có tác dụng làm giảm kích thước của tế bào mỡ, thông qua việc giảm tổng hợp chất béo trong mô mỡ trắng. Trong nghiên cứu khác của (Harazaki T, 2014) cho thấy, những con chuột béo phì được cho ăn thức ăn có chứa 55% RS trong 5 tuần có sự gia tăng số lượng tế bào mỡ nhỏ so với nhóm không sử dụng tinh bột RS trong khẩu phần ăn hằng ngày. Với chế độ ăn kết hợp với carbohydrate của loại tinh bột có chỉ số GI thấp làm giảm đáng kể một số dấu hiệu sinh học của chứng viêm (TNF-α, IL-6), qua đó góp phần kiểm soát tình trạng xơ vữa động mạch (Adam-Perrot A, 2006).
Ở nhóm LF- H0 và LF- H5A có kích thước và hình dạng tương tự như nhóm đối chứng C hầu như không có sự khác biệt. Kết quả trên cho thấy, vai trò kiểm soát kích thước của các tế bào mô mỡ không rõ ràng đối với khẩu phần ăn ít chất béo.
3.6.Các chỉ số lipid máu
Bảng 3.4.Các chỉ số sinh hóa máu của các nhóm thí nghiệm
Nhóm Triglycerides (TG) (mg/dL) Cholesterol total (TC) (mg/dL) HDL- C (mg/dL) LDL- C (mg/dL) TG/HDL- C Tuần 0 116,38a 163,70d 106,17e 46,56c 1,09a Tuần 6 C 134,75b 186,92f 61,06a 100,88f 2,21d HF- H0 465,50f 166,80e 95,67d 58,52e 4,87f LF- H0 186,38e 152,09c 80,89b 58,25d 2,30e HF- H5A 175,00d 111,46a 89,84c 19,40b 1,95c LF- H5A 159,25c 125,00b 108,89f 11,64a 1,46b
52
TC: total cholesterol; TG: triglycerides; HDL-C: high-density lipoprotein cholesterol; LDL-C: low-density lipoprotein cholesterol. Các giá trị có ký hiệu khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có nghĩa về mặt thống kê (p<0,05).
Bảng 3.4 thể hiện các chỉ số liên quan đến lipid máu của các nhóm trước và sau khi tiến hành 6 tuần thí nghiệm với các khẩu phần ăn khác nhau. Các chỉ số TG,TC, HDL, LDL trước thí nghiệm đều ở mức độ ổn định, bình thường.
Triglyceride là một dạng chất béo chiếm 95% chất béo được dung nạp từ chế độ ăn uống hàng ngày. Khi được đưa vào cơ thể, triglyceride được phân giải để tạo thành năng lượng mỗi khi cơ thể cần. Năng lượng này sẽ được tích trữ tại các tế bào mỡ và tế bào gan. Vì vậy khi lượng tích tụ triglyceride lớn sẽ gây tăng triglyceride máu gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe.
Các nhóm được nuôi với chế độ thức ăn giàu béo HF có hàm lượng TG trong máu cao hơn các nhóm có chế độ ăn ít chất béo LF và nhóm đối chứng C. Việc sử dụng chất béo cao trong chế độ ăn uống hằng ngày ảnh hưởng đến rối loạn lipid máu và làm thay đổi đặc trưng của thành phần lipid huyết tương (Radulian, 2009). Điều này cho thấy khi dung nạp lượng quá nhiều chất béo vào cơ thể trong thời gian dài gây ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa của chúng trong cơ thể.
Các nhóm sử dụng tinh bột (H5A) trong khẩu phần ăn hằng ngày có hàm lượng TG, TC huyết tương giảm đáng kể so với nhóm sử dụng tinh bột thô (H0) trong khẩu phần ăn. Cụ thể, hàm lượng TG của nhóm HF- H5A và LF- H5A giảm (62,4 và 14,6%) so với nhóm HF- H0 và LF- H0 tương ứng. Theo Koteish (2001) chuột Sprague-Dawley (4 tuần tuổi) được cho ăn chế độ ăn có 60% chất béo trong khẩu phần ăn trong vòng 6 tuần chúng bị béo phì và nồng độ chất béo trung tính trong gan (TG) tăng gần như gấp đôi so với chuột được cho ăn một chế độ ăn bình thường (4%) chất béo. Trong nghiên cứu khác, chuột Sprague-Dawley được cho ăn gạo chứa 13,9 ± 0,98% RS3 trong 5 tuần cho thấy rằng mức cholesterol huyết tương ở nhóm này giảm đáng kể so với nhóm được cho ăn gạo đối chứng có chứa 9,1 ± 1,02% RS3 (Ha AW, 2012). Trong nghiên cứu của Jeong và cộng sự (2002) về sự ảnh hưởng của RS đến việc kiểm soát các chỉ số lipid máu ở những con chuột béo phì, kết quả cho thấy cân nặng ở những con chuột sử dụng hàm lượng RS cao giảm đáng kể so với nhóm sử dụng tinh bột thông thường. Chất xơ cũng như tinh bột trơ (RS) có xu hướng làm giảm acid mật và tái hấp thu cholesterol từ hồi tràng, có thể làm giảm quá trình tổng hợp cholesterol ở gan (Augustin LS, 2002).
53
Bên cạnh đó, cholesterol trong cơ thể được tạo ra do gan tổng hợp và nguồn thực phẩm hằng ngày cơ thể hấp thụ, thông thường gồm 2 loại chính là LDL-C và HDL-C. Tỷ số TG/HDL-C thể hiện hàm lượng HDL-C trong máu cao hay thấp do đó chỉ số này càng cao chứng tỏ lượng HDL-C trong máu càng thấp điều này không có lợi cho sức khỏe. HDL-C được biết đến như cholesterol tốt cho sức khỏe vì nó vận chuyển cholesterol từ máu trở về gan, đồng thời vận chuyển cholesterol ra khỏi các mảng xơ vữa trong thành mạch máu, do đó có khả năng làm giảm nguy cơ làm xơ vữa động mạch (Michael I. Mackness*, 1993). Ngược lại, LDL-C được xem như là cholesterol không tốt vì nó vận chuyển cholesterol từ gan đến các tế bào khác, nên hàm lượng LDL-C trong máu càng cao càng dễ dẫn đến sự lắng đọng ở thành mạch máu, làm tăng nguy cơ gây xơ vữa động mạch. Do đó, cần cải thiện chỉ số HDL- C trong máu thông qua chế độ ăn uống hằng ngày.
Chỉ số HDL- C của nhóm LF- H5A cao hơn cụ thể tăng (gấp 1,35) lần và LDL- C thì giảm (5,03 lần) so với nhóm LF- H0 tương ứng. Đối với nhóm HF- H0 tuy có hàm lượng HDL- C trong máu cao hơn nhóm HF- H5A (95,67>85,84) nhưng chỉ số TG/HDL-C thì cao hơn gấp 2,5 lần đồng thời chỉ số LDL- C giảm 3,02 lần so với nhóm HF- H5A. Các tác dụng của tinh bột RS đã được báo cáo là có khả năng ngăn ngừa ung thư ruột kết bằng cách giảm bớt nhiễm trùng tiêu chảy và thúc đẩy sự hấp thụ khoáng chất ở ruột già, tác dụng hạ đường huyết, làm chất nền cho sự phát triển của men vi sinh trong đường ruột, ngoài ra còn có tác dụng làm giảm sự hình thành sỏi mật, tác dụng hạ cholesterol trong máu, đồng thời ức chế sự tích tụ chất béo và tăng khả năng hấp thụ khoáng chất (Sajilata, 2006). Tương tự với nghiên cứu của (Mette Skou Hedemann, 2017) và (Sergio Polakofa, 2013) trong việc sử dụng tinh bột có chứa hàm lượng RS cao để kiểm soát cân nặng cũng như các chỉ số lipid máu ở những con chuột béo phì. Ngoài ra, việc sử dụng thực phẩm có GI thấp như tinh bột chứa hàm lượng RS và SDS cao có tác dụng kiểm soát các chỉ số mỡ máu, đặc biệt làm giảm chỉ số LDL- C và tăng HDL- C (Ludwig, 2002). Trong một nghiên cứu khác của Nichenametla và cộng sự (2014), việc sử dụng tinh bột RS4 (30% w/w) bổ sung vào khẩu phần ăn trong 2-12 tuần có thể làm giảm đáng kể lượng TC và LDL- C (Nichenametla SN, 2014).
54
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
Tinh bột bắp qua quá trình thủy phân 14 giờ và ủ 24 giờ ở 50oC (H5A) có những đặc điểm nổi bật nhất về hàm lượng SDS, RS và RDS. Việc sử dụng loại tinh bột này là nguồn carbohydrate cho các khẩu phần ăn (giàu béo, ít béo và bình thường) đã cho thấy tác dụng đáng kể của nó trong việc giảm nồng độ glucose máu (đặc biệt là đối với nhóm chuột sử dụng khẩu phần ăn giàu béo). Cân nặng cơ thể của các nhóm chuột sử dụng tinh bột H5A làm nguồn carbohydrate trong khẩu phần ăn, đều được kiểm soát ổn định. Ngoài ra, tinh bột H5A còn có tác dụng tốt trong việc giảm các chỉ số TG cũng như LDL và tăng HDL ở nhóm các nhóm sử dụng tinh bột này. Bên cạnh đó, tình trạng thoái hóa gan, xuất hiện mỡ hạt to và phát triển quá mức của các mô mỡ khi sử dụng khẩu phần ăn giàu chất béo trong thời gian tương đối dài đã được hạn chế đáng kể khi sử dụng H5A trong khẩu phần ăn. Từ đó cho thấy tiềm năng ứng dụng của tinh bột H5A trong việc chế biến các loại thực phẩm dành cho người bệnh tiểu đường, người ăn kiêng, béo phì,…
55
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Aarathi, A. U. (2003). In vitro Starch Digestibility and Nutritionally Important Starch Fractions in Cereals and Their Mixtures. . Starch - Stärke, 55(2), 94–99.
2. Act, G. o. (2014). Includes a useful reference guide to which methods of humane killing are regulated by the ASPA. Home Office, 68.
3. AD Burt, L. F. (2017). MacSween's Pathology of the Liver E-Book. 18-20.
4. Adam E. Tuer, D. T. (2010). Nonlinear multicontrast microscopy of hematoxylin- and-eosin-stained histological sections. J. of Biomedical Optics, 15(2) .
5. Adam-Perrot A, C. P. (2006). Low carbohydrate diets: nutritional and physiological aspects. . Obesity Reviews, 7:49-58.
6. Alastair D. Burt, L. D. (2012). MacSween's Pathology of the Liver E-Book. 40-44. 7. Alcázar-Alay, S. C. (2015). Physicochemical properties, modifications and
applications of starches from different botanical sources. . Food Science and Technology (Campinas), 35(2), 215–236.
8. Alfenas, R. d. (2007). Effect of glycemic index on satiety and body weight. Revista de Nutrição, 20(2), 197–202. .
9. An, H. M.-l. (2011). Antiobesity and lipid-lowering effects of Bifidobacterium spp. in high fat diet-induced obese rats . Lipids in health and disease, 10(1), 116.
10. Anderson, A. G. (2002). Digest- ibility and pasting properties of rice starch heat- moisture treated at the melting temperature (7m). Starch/Stärke , 54, 401 409.
11. Arias IM, j. W. (1997). Section 4 the organ: The hepatic microvascular system. . The liver: Biology and Pathobiology, 3rd Ed. Lippincott Williams & Wilkins; .
12. Ashogbon, A. O. (2013). Recent trend in the physical and chemical modification of starches from different botanical sources: A review. Starch - Stärke, 66(1-2), 41–57. 13. Association, A. D. (1997). Nutrition recommendations and principles for people with
diabetes mellitus (Position Statement). . Diabetes Care , 20, 514–517.
14. Augustin LS, F. S. (2002). Glycaemic index in chronic disease: a review. . European Journal of Clinical Nutrition , 56:1049-1071.
15. B Kaur, F. A. (2012). Progress in starch modification in the last decade. Food Hydrocolloids, 398-404.
16. B., B. J. (2001.). Production of Boiling-Stable Granular Resistant Starch by Partial Acid Hydrolysis and Hydrothermal Treatments of HighAmylose Maize Starch.
Cereal Chemistry, 78(6): 680-689. .
17. Bays HE, G.-C. J. ( 2008). Pathogenic potential of adipose tissue and metabolic consequences of adipocyte hypertrophy and increased visceral adiposity. Expert Rev Cardiovasc Ther, 343-368.
56
18. Behall KM, S. D. (1988). Effect of starch structure on glucose and insulin responses in adults. . Am J Clin Nutr , 47(3):428–32.
19. BeMiller, J. N. (2015). Physical Modification of Food Starch Functionalities. .
Annual Review of Food Science and Technology,, 6(1), 19–69.
20. Berry, C. S. (1986). Resistant starch: Formation and measurement of starch that survives exhaustive digestion with amylolytic enzymes during the determination of dietary fibre. . Journal of Cereal Science, , 4(4), 301–314.
21. Beynen, L. v. (2001). Principles of Laboratory Animal Science. 5-10.
22. BJ:, G. (2002). Insulin Resistance as the core defect in type 2 diabetes mellitus. .