Nồng độ glucose trong máu (trước khi tiến hành thí nghiệm trong 6 tuần) được đo bằng cách cho chuột nhịn đói trong 16 giờ và sau đó được cho ăn các mẫu như sau: dung dịch glucose chuẩn (7,5% w/v); dung dịch tinh bột (H0) và tinh bột (H5A) (7,5% w/v) đã được hồ hóa được thể hiện ở Hình 3.1. Ở thời điểm ban đầu, nồng độ glucose trong máu của các mẫu khơng có sự khác biệt về mặt thống kê (p<0,05).
Các giá trị trong biểu đồ biểu thị giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (n = 7); Glucose, H0, H5A lần lượt là nồng độ glucose trong máu của các nhóm chuột được đo bằng cách cho nhịn đói 16 giờ và được cho ăn mẫu glucose (7,5% w/v), mẫu H0 (7,5% w/v) và H5A (7,5% w/v) đã hồ hóa hồn tồn.
Hình 3.1. Ảnh hưởng của các loại tinh bột đến nồng độ glucose trong máu trong 240 phút (trước ngày 1 trong đợt thí nghiệm in vivo 6 tuần)
Nồng độ glucose trong máu của các nhóm chuột nhìn chung tăng nhanh và đạt cực đại ở phút 30 sau khi được cho ăn glucose, mẫu H0 hay mẫu H5A. Giá trị cực đại này được xếp theo thứ tự: Glucose (160,92 mg/dL) > H0 (134,64 mg/dL)> H5A (118,80 mg/dL) (phụ lục 2). Điều này có thể giải thích là do tỷ lệ RDS trong mẫu H0 cao gấp 1,36 lần H5A (bảng 3.1). Sau phút 30, nồng độ glucose trong máu của các nhóm chuột giảm dần và gần như trở về mức ban đầu ở phút 240 (90 mg/dL). Nồng độ glucose trong máu của nhóm chuột sử dụng tinh bột H5A giảm chậm nhất. Điều này là do hàm lượng SDS và RS của H5A cao hơn nhiều so với H0 (bảng 3.1). Trong nghiên cứu của (Sang Ick Shina, 2007), mẫu tinh bột gạo đã trải qua q trình thủy phân bằng acid citric cũng có nồng độ glucose trong máu thấp nhất sau 30 phút từ khi bắt đầu thí nghiệm.
80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Nồ ng đ ộ glu co se tr on g m áu ( m g/d l) Thời gian (phút) Glucose H0 H5A
40
Chỉ số đường huyết (GI) đặc trưng cho lượng carbohydrate tiêu thụ trong các loại thực phẩm khác nhau trên cơ sở mức độ của đường huyết sau khi ăn. Bảng 3.2 cho thấy chỉ số đường huyết GI của các loại tinh bột và glucose có sự khác biệt đáng kể về mặt thống kế (p<0,05).
Bảng 3.2. Chỉ số đường huyết GI của các loại tinh bột
H0: Tinh bột bắp thô; H5A: Tinh bột bắp bán thủy phân 14 giờ và ủ 24 giờ; đvdt: đơn vị diện tích; Các giá trị trong bảng biểu thị giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (n=3). Các giá trị có ký hiệu khác nhau trong cùng một biểu thị sự khác biệt có nghĩa về mặt thống kê (p<0,05).
Chỉ số đường huyết GI của các nhóm chuột được sắp xếp theo thứ tự glucose (100,00) > H0 (66,61) > H5A (47,44). Như vậy, chỉ số đường huyết GI của mẫu H5A < 55 (Bảng 3.2) nên việc sử dụng tinh bột này có tác dụng thuận lợi trong việc kiểm soát bệnh tiểu đường và giảm các yếu tố nguy cơ mắc bệnh tim mạch (BjörckN-G.Asp, 1994). Một nghiên cứu về mơ hình bệnh đái tháo đường cho thấy, sự cải thiện trong việc kiểm soát nồng độ glucose trong máu và các chỉ số lipid máu sau 3-6 tuần tiêu thụ thực phẩm có GI (<55) thấp đáng kể so với thực phẩm có GI (>70) (Collier GR, 1988)
Năng lượng sinh ra từ các loại tinh bột khác nhau có sự khác biệt đáng kể về mặt thống kê (p<0,05). Trong đó, năng lượng tạo thành từ mẫu H5A là thấp nhất (71,17 cal) (Bảng 3.2). Lượng calo sinh ra từ thực phẩm có GI thấp khơng làm hoặc làm tăng chậm nồng độ glucose trong máu. Do đó, insulin khơng bị kích thích và sản sinh ra nhiều như thực phẩm có GI cao. Việc tăng insulin máu có thể trực tiếp làm giảm chức năng của các tế bào β (Ludwig, 2002). Trong một nghiên cứu khác cho thấy, những con chuột sử dụng 30% RS trong khẩu phẩn ăn làm tăng đáng kể số lượng tế bào β tuyến tụy, độ nhạy insulin và hàm lượng insulin tuyến tụy của chúng (Zhang Lei, 2015).
Mẫu
Năng lượng tổng (Cal) Chỉ số đường huyết (GI) Glucose 150,00 ± 1,04c 100,00 ± 0,01c
H0 99,91 ± 0,16b 66,61 ± 0,15b
41
C- glucose; HF- H0 Glucose; HF- H5A Glucose lần lượt là nồng độ glucose trong máu của các nhóm C, HF- H0 và HF- H5A được đo bằng cách cho nhịn đói 16 giờ và được cho ăn mẫu glucose (7,5% w/v); HF- H0; HF- H5A lần lượt là nồng độ glucose trong máu của các nhóm HF- H0 và HF- H5A được đo bằng cách cho nhịn đói 16 giờ và được cho ăn mẫu H0, H5A (7,5% w/v) đã được hồ hóa hồn tồn.
Hình 3.2. Ảnh hưởng của các loại tinh bột đến nồng độ glucose trong máu trong 240 phút (sau 42 ngày tiến hành thí nghiệm in vivo) của các nhóm có hàm lượng chất béo
cao trong khẩu phần ăn
Theo Roberto (2014), đường huyết lúc đói của lồi gặm nhấm < 200 mg/dL (bình thường), 200-250 mg/dL (tiền tiểu đường), > 250 mg/dL (bệnh tiểu đường). Như vậy, các nhóm chuột khơng mắc bệnh tiểu đường sau khi được nuôi 6 tuần với các khẩu phần ăn khác nhau.
Trong hình 3.2 và hình 3.3 thể hiện nồng độ glucose trong máu của các nhóm thí nghiệm (sau khi nuôi 6 tuần) lần lượt được cho ăn mẫu glucose và mẫu H0, H5A (7,5%) tương ứng với mỗi nhóm thí nghiệm. Kết quả cho thấy, các nhóm chuột có khẩu phần ăn giàu chất béo (HF) có đường huyết tại thời điểm 0 cao hơn những nhóm có chế độ ăn chất béo thấp (LF), nhóm đối chứng có khẩu phần ăn bình thường (C); và cao hơn đường huyết ban đầu (trước khi nuôi 6 tuần). Điều này chứng minh rằng việc dung nạp lượng chất béo cao trong thời gian dài có ảnh hưởng đáng kể đến đường huyết của nhóm chuột thí nghiệm. Kết quả trên tương tự nghiên cứu trước đây của (Huang, 2004). Nguyên nhân là do hàm lượng acid béo tự do tạo thành lớn làm tích tụ triacylglycerol trong tế bào β, giảm tiết insulin gây ảnh hưởng khả năng điều hòa đường huyết (BJ:, 2002). Tuy đường huyết (tại
100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Nồng đ ộ glu cose tr on g m áu (m g/d l ) Thời gian (phút) HF- H0 Glucose HF- H0 C- Glucose HF- H5A Glucose HF- H5A
42
thời điểm 0) có sự gia tăng sau 6 tuần nuôi nhưng khơng có nhóm nào vượt quá 200 mg/dL.
C- glucose; LF- H0 Glucose; LF- H5A Glucose lần lượt là nồng độ glucose trong máu của các nhóm C, LF- H0 và LF- H5A được đo bằng cách cho nhịn đói 16 giờ và được cho ăn mẫu glucose (7,5% w/v); LF- H0; LF- H5A lần lượt là nồng độ glucose trong máu của các nhóm LF- H0 và LF- H5A được đo bằng cách cho nhịn đói 16 giờ và được cho ăn mẫu H0, H5A (7,5% w/v) đã được hồ hóa hồn tồn.
Hình 3.3. Ảnh hưởng của các loại tinh bột đến nồng độ glucose trong máu trong 240 phút (sau 42 ngày tiến hành thí nghiệm in vivo) của các nhóm có hàm lượng chất béo
thấp trong khẩu phần ăn
Bên cạnh đó, nồng độ glucose trong máu cực đại (tại thời điểm phút 30) của các nhóm HF-H5A (256,68 mg/dL), LF-H5A (169,20 mg/dL) lần lượt thấp hơn các nhóm HF- H0 (280,80 mg/dL), LF-H0 (211,32 mg/dL) khi được cho ăn glucose (7,5%w/v) (hình 3.2 và 3.3). Kết quả tương tự khi so sánh giữa nồng độ glucose trong máu của các nhóm cho ăn mẫu tinh bột H0 (7,5% w/v) và H5A (7,5% w/v).
Ở nhóm HF- H0 (233,28 mg/dL) và LF- H0 (183,6 mg/dL) thì nồng độ glucose trong máu cao hơn so với HF- H5A (225 mg/dL), LF- H5A (147,24 mg/dL). Điều này cho thấy, việc sử dụng khẩu phần ăn (trong thời gian dài) có nguồn carbohydrate là tinh bột giàu phân đoạn tiêu chậm (SDS), kháng tiêu hóa (RS) và ít phân đoạn tiêu hóa nhanh hơn (RDS) thì khả năng kiểm sốt nồng độ glucose trong máu tốt hơn.
100 120 140 160 180 200 220 240 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Nồ ng độ g luco se tro ng m áu (m g/dl ) Thời gian (phút) LF- H0 Glucose LF- H0 C- Glucose LF- H5A Glucose LF- H5A
43
Tinh bột tiêu hóa chậm (SDS) cung cấp khả năng phân phối glucose điều độ đến cơ thể, cân bằng nội mơi glucose và sự giải phóng glucose ở ruột non, ảnh hưởng đến nhu động của thức ăn qua đường tiêu hóa gây cảm giác no (Zhang, 2013). Trong nghiên cứu của Golay và cộng sự (1992, cho thấy rằng thực phẩm chứ hàm lượng SDS cao giúp cải thiện quá trình trao đổi carbohydrate và giảm nhu cầu insulin ở bệnh nhân tiểu đường loại 2. Trong nghiên cứu về tinh bột bắp Hi-Maize 260 có hàm lượng RS cao giúp ổn định lượng đường trong máu sau ăn, kết quả thu được tinh bột này có thể điều chỉnh nồng độ đường huyết sau ăn bằng cách hạn chế sự tăng nhanh mức glucose trong máu ở 30 phút và duy trì nó ở mức độ ổn định đến 240 phút (Zafar, 2018). Ở một nghiên cứu khác, việc sử dụng tinh bột có hàm lượng RS cao có tác dụng kiểm sốt đỉnh đường huyết sau khi tiêu thụ tốt hơn tinh bột có RS thấp (Behall KM, 1988).
Các nhóm sử dụng tinh bột H0 có nồng độ glucose trong máu giảm nhanh về mức ban đầu (thời điểm 60-240 phút là phân đoạn tiêu hóa chậm-SDS, kháng tiêu hóa hay tinh bột trơ-RS). Ngược lại, các nhóm sử dụng tinh bột H5A có nồng độ glucose trong máu giảm nhẹ về mức ban đầu (phụ lục 2). Điều này có thể giải thích dựa vào hàm lượng RS và SDS trong tinh bột H5A (18,7 và 28,92%) lần lượt cao hơn H0 (5,46 và 23,23%) (bảng 3.1). Theo Syahariza (2013), tinh bột có chứa hàm lượng SDS, RS càng cao thì tốc độ tiêu hóa càng chậm giúp nồng độ glucose trong máu giảm đều và ổn định.
Mặt khác, tinh bột H5A có chỉ số GI (47,44) thấp (<55) so với tinh bột thô (66,61). Việc tiêu thụ thực phẩm GI thấp (<55) trong thời gian dài được cho là có liên quan đến việc giảm tỷ lệ mắc bệnh tim, tiểu đường và một số các dạng ung thư (Jenkins D. J., 1982). Chế độ ăn sử dụng thực phẩm có GI thấp có thể làm giảm hoạt động kích thích insulin của enzyme 5 hydroxi-3-metylglutaryl-CoA reductase nhờ đó làm giảm mức insulin, qua đó làm giảm đường huyết trong máu (Augustin LS, 2002). Trong nghiên cứu khác đã chứng minh rằng tinh bột RS có tác dụng cải thiện cải thiện độ nhạy insulin cũng như giảm nồng độ glucose máu đồng thời thay đổi các chỉ số lipid máu (Johnston KL, 2010).
44