Tinh bột kháng từ hạt mít hứa hẹn điều trị bệnh tiểu đường

Các nhà khoa học ở Viện Hóa học, Học viện KH&CN (Viện hàn lâm KH&CN Việt Nam), ĐH Công nghiệp và trường École normale supérieure (Pháp) đã đề xuất cách tách chiết một dạng tinh bột kháng có nhiều hứa hẹn trở thành chất xơ quan trọng trong điều trị bệnh tiểu đường.

Bệnh tiểu đường là một rối loạn chuyển hóa phức tạp với các mức đường khác nhau trong máu. Nguyên nhân chính của căn bệnh này là sự mất ổn định của hàm lượng insulin trong cơ thể, có thể không đủ hoặc dư thừa. Theo tổ chức Y tế thế giới (WHO), tiểu đường thuộc top 10 nguyên nhân dẫn đến tử vong hàng đầu thế giới. Việc kiểm soát tiểu đường hiệu quả thông qua giám sát chặt chẽ và điều phối hàm lượng đường là cách để đảm bảo cho chúng ở mức an toàn, tương tự như với hàm lượng đường của người khỏe.

Một cách tiếp cận gần đây của việc kiểm soát là tích hợp các thành phần tinh bột kháng vào các chế độ ăn để kiểm soát lượng đường trong máu. Tinh bột khác có thể làm giảm lượng đường và insulin trong máu. Thêm vào đó, nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của hệ thống tiêu hóa người lớn tuổi, đóng vai trò như một biện pháp ngăn ngừa chống lại ung thư ruột kết, tăng cường hấp thụ vi chất, đóng vai trò như một chất xơ quan trọng nuôi sống các vi khuẩn có lợi trong đường ruột.

Tinh bột kháng chỉ chiếm một phần nhỏ trong tinh bột. Tinh bột kháng không bị tiêu hóa và hấp thụ trong ruột non, trải qua quá trình lên men ở ruột kết. Không giống như tinh bột tiêu hóa nhanh và tinh bột tiêu hóa chậm, tinh bột kháng không bị thủy phân thành đường trong ruột non trong vòng 120 phút đầu sau khi ăn. Tinh bột kháng dạng ba có thể được tạo ra trong quá trình xử lý thủy nhiệt của thực phẩm và về cơ bản thuộc kiểu tinh bột thoái hóa, cụ thể là thoái hóa hoặc amylose tái tinh thể được hình thành trong quá trình nấu tinh bột biến tính và trong thực phẩm chứa tinh bột đã được nấu chín và lưu trữ ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ thấp.

Các nhà nghiên cứu cho biết, ở nhiều quốc gia nhiệt đới phong phú sản phẩm nông nghiệp như Đông Nam Á, việc tạo ra tinh bột kháng từ sáng phụ phẩm nông nghiệp có thể đem lại nhiều lợi ích kinh tế đáng kể. Do đó, họ thử nghiệm chế tạo tinh bột kháng từ hạt mít, một loại quả phổ biến ở Việt Nam, và là một nguồn vật liệu thô thú vị. Trong đó, giá trị dinh dưỡng của hạt mít chiếm trung bình 20 đến 25% tinh bột.

Họ sử dụng phương pháp xử lý nhiệt ẩm, một phương pháp để chế biến tinh bột kháng dạng ba để tạo sự thay đổ trong tỉ lệ tinh bột kháng dạng ba và các đặc trưng hóa lý của tỉ lệ tinh bột kháng dạng ba mà không làm thay đổi hình thái hạt tinh bột, trong đó nhiệt độ hiệu quả trên 100 °C và độ ẩm từ 10 đến 30%. Họ sử dụng hạt mít được thu thập ở Tân Phú, Đồng Nai, bột gạo Tài Ký, dầu hướng dương và muối để tạo ra một loại mì gạo như một sản phẩm thử nghiệm.

Trong quá trình xử lý và chế biến, họ phát hiện ra phạm vi độ ẩm là 20% và 25% của phương pháp xử lý nhiệt ẩm khiến tăng mức tinh thể hóa của bột, dẫn đến làm giảm độ đặc hiệu của enzyme và tăng hàm lượng tinh bột kháng trong khi độ ẩm cao hơn (30%) thì tinh bột dễ dàng bị hồ hóa, tạo thành các vùng mà enzyme có thể xâm nhập dễ dàng hơn, cuối cùng làm hàm lượng tinh bột kháng giảm đi.

Các nhà nghiên cứu cho biết, sự thay đổi trong các phần tinh bột dễ tiêu hóa chủ yếu là kết quả của sự sắp xếp lại các cấu trúc tinh thể trong các hạt và sự tương tác mạnh hơn giữa các chuỗi amylose-amylose và amylose-amylopectin, chủ yếu chịu ảnh hưởng của phương pháp xử lý nhiệt ẩm, hàm lượng tinh bột kháng tăng, hàm lượng tinh bột tiêu hóa nhanh và tinh bột tiêu hóa chậm giảm. Sự gia tăng nhiệt độ gelatin hóa có liên quan đến sự tăng cường tương tác giữa sự phân nhánh amylose và amylopectin. Ngoài ra, có sự tái sắp xếp các chuỗi polyme với các vùng tinh bột không kết tinh sau khi áp dụng phương pháp xử lý nhiệt ẩm, dẫn đến sự hình thành cấu trúc ổn định.

Việc biến đổi tinh bột bằng phương pháp xử lý nhiệt ẩm làm tăng khả năng chống chịu bảo quản đông lạnh của các sản phẩm. Quá trình xử lý này cũng làm giảm sự giải phóng amylose từ các hạt gelatin hóa, dẫn đến lượng amylose giải phóng ra giảm và khoảng cách giữa các phân tử amylose cũng lớn hơn. Hiệu ứng này có thể làm giảm lượng nước giải phóng trong quá trình rã đông so với tinh bột tự nhiên. Điều này cho thấy xu hướng ưa nước tăng lên khi xử lý bằng phương pháp xử lý nhiệt ẩm.

Các nhà nghiên cứu cũng cho biết, tỉ lệ phần trăm tinh bột kháng tối ưu trong mì gạo từ 10% đến 20%. Việc bổ sung tinh bột biến tính được hình thành bằng phương pháp xử lý nhiệt ẩm đã làm tăng cường đáng kể hàm lượng tinh bột kháng trong mì. Do đó, tinh bột xử lý bằng phương pháp xử lý nhiệt ẩm có thể hữu dụng như một thành phần cho bột gạo sản xuất các loại sản phẩm cho người tiểu đường.

Kết quả từ nghiên cứu được trình bày trong bài báo “Preparation of resistant starch-type III from jackfruit seed starch as a promising prebiotic for the treatment of diabetes”, xuất bản trên tạp chí International Journal of Food Science and Technology.

Nguồn: International Journal of Food Science and Technology, Volume 59, Issue 5, May 2024, Pages 2908–2916, https://doi.org/10.1111/ijfs.16981