Luận án Tiến sĩ Y học: Nghiên cứu tạo nguyên liệu tinh bột mì acetat đề kháng với enzym amylase dùng hỗ trợ điều trị các rối loạn chuyển hoá

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:181

Thêm vào BST

Báo xấu

3
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Y học "Nghiên cứu tạo nguyên liệu tinh bột mì acetat đề kháng với enzym amylase dùng hỗ trợ điều trị các rối loạn chuyển hoá" trình bày các nội dung chính sau: Điều chế và xác định đặc tính lý, hóa của tinh bột lúa mì (Amylum tritici) acetat; Đánh giá khả năng đề kháng enzym amylase in vitro của tinh bột lúa mì (Amylum tritici) acetat; Đánh giá tính an toàn của tinh bột lúa mì (Amylum tritici) acetat trên động vật thực nghiệm; Đánh giá tác dụng của tinh bột lúa mì (Amylum tritici) acetat trên chuột béo phì và chuột béo phì kèm tăng đường huyết; Khảo sát sản phẩm chuyển hóa - các acid béo mạch ngắn của tinh bột lúa mì (Amylum tritici) acetat trong ruột già của chuột thí nghiệm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Y học: Nghiên cứu tạo nguyên liệu tinh bột mì acetat đề kháng với enzym amylase dùng hỗ trợ điều trị các rối loạn chuyển hoá

LỜI CAM ĐOAN Tôi là Nghiên cứu sinh chuyên ngành Dược lý – Dược lâm sàng khóa 2017 – 2020 xin cam đoan: (1) Luận án là do chính bản thân tôi thực hiện, dưới sự hướng dẫn khoa học của người hướng dẫn; (2) Các tài liệu tham khảo được tôi xem xét, chọn lọc kỹ lưỡng, trích dẫn và liệt kê tài liệu tham khảo đầy đủ; (3) Kết quả trình bày trong luận án được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của bản thân tôi và các kết quả của nghiên cứu này chưa được dùng cho bất cứ đề tài cùng cấp nào khác. Tác giả luận án Chu Thị Thu Hiền
MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... i DANH MỤC HÌNH ........................................................................................ vi DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... ix DANH MỤC SƠ ĐỒ...................................................................................... xii CÁC ĐIỂM MỚI CỦA CÔNG TRÌNH ........................................................ xiv ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................. 1 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4 1.1. Tinh bột lúa mì ......................................................................................... 4 1.2. Tinh bột đề kháng ..................................................................................... 9 1.3. Vai trò của tinh bột đề kháng trên các rối loạn chuyển hoá ................... 19 1.4. Các nghiên cứu về tinh bột đề kháng tại Việt Nam và trên thế giới ...... 22 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 36 2.1. Thiết kế nghiên cứu ................................................................................ 36 2.2. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 37 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu .......................................................... 37 2.4. Dung môi, hóa chất và trang thiết bị, dụng cụ......................................... 38 2.5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 42 2.6. Phương pháp phân tích số liệu ............................................................... 73 2.7. Đạo đức trong nghiên cứu ...................................................................... 74 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................ 76 3.1. Điều chế và xác định đặc tính lý, hóa của tinh bột lúa mì acetat ............ 76
3.2. Khả năng đề kháng enzym amylase in vitro của tinh bột lúa mì acetat . 88 3.3. Độc tính cấp và độc tính bán trường diễn của tinh bột lúa mì acetat ..... 90 3.4. Đánh giá tác dụng của tinh bột lúa mì acetat trên chuột béo phì và chuột béo phì, tăng đường huyết ...................................................................... 96 3.5. Xác định thành phần các acid béo mạch ngắn có trong ruột già chuột ăn tinh bột lúa mì acetat ............................................................................ 108 Chương 4. BÀN LUẬN .............................................................................. 114 4.1. Điều chế và xác định đặc tính lý, hóa của tinh bột lúa mì acetat ......... 114 4.2. Khả năng đề kháng enzym amylase in vitro của tinh bột lúa mì acetat 119 4.3. Độc tính cấp và độc tính bán trường diễn của tinh bột lúa mì acetat ... 121 4.4. Ảnh hưởng của tinh bột lúa mì acetat trên chuột béo phì và béo phì tăng đường huyết .......................................................................................... 123 4.5. Thành phần các acid béo mạch ngắn có trong ruột già chuột ăn tinh bột lúa mì acetat.......................................................................................... 130 4.6. Lợi ích sức khỏe của tinh bột lúa mì acetat trên các rối loạn chuyển hoá .............................................................................................................. 132 KẾT LUẬN ................................................................................................. 137 KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 138 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ..................... 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO
i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT TẮT AACC American Association for Clinical Hiệp hội Hóa học Lâm Chemistry sàng Hoa Kỳ AC Acetat Ace Acid acetic Acn Acetonitril ADP Adenosin diphosphat AFM Atomic force microscopy Kính hiển vi lực nguyên tử ALT Alanin Aminotransferase AMG Amyloglucosidase AMPK 5' adenosin monophosphate- activated protein kinase AOAC Association of Official Analytical Hiệp hội các nhà Hóa Chemists học phân tích AST Aspartat transaminase ATP Adenosin triphosphate AUC Area under the curve Diện tích dưới đường cong But Acid n-butyric CD Cytidin deaminase CE Cholesterol esterase ChOD Cholesterol oxidase
ii DMSO Dimethyl sulfoxide DNA Deoxyribonucleic acid DP Degree of polymerization Mức polyme hóa DS Digestible starch Tinh bột dễ tiêu hóa Ds Degree of substitution Mức thay thế DSC Differential scanning calorimetry Đo nhiệt lượng quét vi sai ĐTĐ Đái tháo đường ED50 Effective dose 50 Liều hiệu quả 50% EFSA European Food Safety Authority Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu ELISA Enzyme-linked immunosorbent Xét nghiệm hấp thụ assay miễn dịch liên kết với enzym FDA Food and Drug Administration Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ FT-IR Fourier-transform infrared Quang phổ hồng ngoại spectroscopy biến đổi Fourier G6PD Glucose -6-phosphate dehydrogenase GC-MS Gas chromatography - mass Sắc ký khí phối khổ spectrometry GI Glycemic index Chỉ số đường huyết GIP Glucose-dependent insulinotropic Peptid hướng insulin polypeptid phụ thuộc glucose GK Glucokinase
iii GLP-1 Glucagon-like peptide 1 Peptid-1 giống glucagon GLUT2 Glucose transporter 2 Hệ thống vận chuyển glucose 2 GOD Glucose oxidase GOPOD Glucose oxidase/peroxidase GTT Glucose tolerance test Thử nghiệm dung nạp glucose 1 H-NMR Proton nuclear magnetic resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton HbA1c Hemoglobin A1c HDAC Histon deacetylase HFD High fat diet Chế độ ăn giàu chất béo HOMA- Homeostatic model assessment for Đánh giá mô hình cân IR insulin resistance bằng nội môi về tình trạng kháng insulin HPLC High performance liquid Sắc ký lỏng hiệu năng chromatography cao HRP Streptavidin-Horseradish peroxidase IDF International Diabetes Federation Liên đoàn Đái tháo đường Quốc tế IGTT Intravenous glucose tolerance test Thử nghiệm dung nạp glucose đường tiêm tĩnh mạch IL Interleukin
iv IPGTT Intraperitoneal glucose tolerance Thử nghiệm dung nạp test glucose đường tiêm phúc mạc IPITT Intraperitoneal insulin tolerance Thử nghiệm dung nạp test insulin đường tiêm phúc mạc IRS Insulin receptor substrate Chất nền thụ thể insulin LD50 Lethal dose 50 Liều gây chết 50% NADPH Nicotinamid adenin dinucleotid phosphat ND Normal Control Nhóm chứng OECD Organization for Economic Co- Tổ chức Hợp tác và Phát operation and Development triển Kinh tế OGTT Oral glucose tolerance test Thử nghiệm dung nạp glucose đường uống PEPCK Phosphoenolpyruvat carboxykinase PDX-1 Pancreatic and duodenal homeobox Protein homeobox tuỵ và 1 tá tràng 1 Pro Acid propionic PYY Peptid YY QUICKI Quantitative insulin sensitivity Chỉ số kiểm tra độ nhạy check index insulin định lượng RDS Rapidly digestible starch Tinh bột tiêu hóa nhanh RIA Radioimmunoassay Xét nghiệm miễn dịch phóng xạ RS Resistant starch Tinh bột đề kháng
v SCFAs Short-chain fatty acids Các acid béo mạch ngắn SDS Slowly digestible starch Tinh bột tiêu hóa chậm SEM Standard error of the mean Sai số chuẩn của giá trị trung bình SPSS Statistical package for the social Phần mềm thống kê sciences SPSS STZ Streptozotocin Suc Acid succinic TBLMAC Tinh bột lúa mì acetat TBLMTN Tinh bột lúa mì tự nhiên TCCL Tiêu chuẩn chất lượng TCCS Tiêu chuẩn cơ sở TEM Transmission electron microscopy Kính hiển vi điện tử truyền qua Tfa Acid triflouroacetic TMB 3,3’-5,5’ tetramethylbenzidin TN Tự nhiên TNF-α Tumor Necrosis Factors - alpha Yếu tố hoại tử khối u TNHH Trách nhiệm hữu hạn UCP Uncoupling protein Tác nhân tách cặp Val Acid valproic XRD X-ray diffraction Nhiễu xạ tia X
vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Hạt lúa mì; tinh bột lúa mì; cấu trúc amylose và amylopectin ......... 5 Hình 1.2. Quy trình tinh chế tinh bột và tạo tinh bột đề kháng bằng phương pháp hoá học ............................................................................................. 6 Hình 1.3. Tác động của các enzym tiêu hóa lên chuỗi polysaccharid .............. 8 Hình 1.4. Vai trò của tinh bột đề kháng trong điều hòa cân bằng glucose-lipid ................................................................................................................ 21 Hình 2.1. Phản ứng acetyl hóa tinh bột lúa mì ............................................... 44 Hình 3.1. Hàm lượng acetyl (%) và mức thay thế (Ds) của tinh bột lúa mì acetat ở các thời gian phản ứng khác nhau ....................................................... 77 Hình 3.2. Hàm lượng acetyl (%) và mức thay thế (Ds) của tinh bột lúa mì acetat ở các tỷ lệ anhydrid acetic khác nhau ..................................................... 78 Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của tinh bột lúa mì tự nhiên (a) và tinh bột lúa mì acetat (b) trong DMSO-d6 ................................................................................ 80 Hình 3.4. Hình ảnh hạt tinh bột lúa mì tự nhiên và tinh bột lúa mì acetat dưới kính hiển vi điện tử. ................................................................................ 84 Hình 3.5. Giản đồ nhiễu xạ tia X của tinh bột lúa mì tự nhiên và tinh bột lúa mì acetat ....................................................................................................... 85 Hình 3.6. Đồ thị tương quan giữa nồng độ các dung dịch glucose chuẩn và độ hấp thu .................................................................................................... 89 Hình 3.7. Sự thay đổi thể trọng chuột trong thử nghiệm độc tính bán trường diễn ở các nhóm khác nhau .................................................................... 92 Hình 3.8. Hình ảnh vi thể mô gan chuột thử nghiệm ở độ phóng đại 100 lần 95
vii Hình 3.9. Hình ảnh vi thể mô thận chuột thử nghiệm ở độ phóng đại 100 lần ................................................................................................................ 95 Hình 3.10. Nồng độ glucose máu sau ăn của chuột béo phì ở các nhóm thử nghiệm .................................................................................................... 98 Hình 3.11. Thể trọng chuột béo phì ở các nhóm thử nghiệm tại các thời điểm khác nhau .............................................................................................. 100 Hình 3.12. Nồng độ glucose trong máu của chuột béo phì ở các nhóm thử nghiệm tại các thời điểm khác nhau ..................................................... 101 Hình 3.13. Nồng độ triglycerid máu sau 8 tuần ở chuột béo phì của các nhóm thử nghiệm ............................................................................................ 102 Hình 3.14. Nồng độ cholesterol máu sau 8 tuần ở chuột béo phì của các nhóm thử nghiệm ............................................................................................ 103 Hình 3.15. AUCglucose ở chuột béo phì trong thử nghiệm dung nạp glucose và dung nạp insulin của các nhóm thử nghiệm khác nhau sau 8 tuần thử nghiệm .................................................................................................. 104 Hình 3.16. Nồng độ glucose của chuột béo phì và tăng đường huyết ở các nhóm khác nhau sau 8 tuần thử nghiệm ......................................................... 106 Hình 3.17. Mức HbA1c của nhóm AC5 và AC10 trên chuột béo phì và tăng đường huyết sau 8 tuần thử nghiệm ..................................................... 107 Hình 3.18. AUCglucose sau 120 phút của các nhóm thử nghiệm dung nạp glucose ở chuột béo phì và tăng đường huyết sau 8 tuần thử nghiệm ............... 107 Hình 3.19. Sắc ký đồ mẫu chuẩn (A) và mẫu phân của chuột ăn tinh bột lúa mì acetat (B), mẫu phân của chuột ăn tinh bột lúa mì tự nhiên (C)........... 111
viii Hình 4.1. Cơ chế lý thuyết mô phỏng về tác dụng của tinh bột lúa mì acetat (tinh bột đề kháng) trên chuột béo phì kèm tăng đường huyết bằng streptozotocin ....................................................................................... 130
ix DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Phân loại tinh bột đề kháng theo đặc điểm cấu tạo ........................ 10 Bảng 1.2. Mức thay thế của một số tinh bột đề kháng ................................... 12 Bảng 1.3. Các phương pháp tổng hợp tinh bột đề kháng bằng phương pháp hóa học và giới hạn hàm lượng nhóm thế theo yêu cầu của FDA ................ 13 Bảng 1.4. Độ trương nở của một số tinh bột đề kháng tạo bởi phương pháp hoá học .......................................................................................................... 16 Bảng 1.5. Các đặc tính nhiệt của một số tinh bột đề kháng tạo bởi phương pháp hoá học ................................................................................................... 17 Bảng 1.6. Một số nghiên cứu nước ngoài về tinh bột đề kháng và lợi ích đối với sức khỏe .................................................................................................. 24 Bảng 1.7. Một số nghiên cứu về tinh bột lúa mì biến đổi bằng phương pháp hóa học .......................................................................................................... 33 Bảng 2.1. Danh mục hóa chất, dụng cụ, thiết bị nghiên cứu .......................... 38 Bảng 2.2. Các chỉ tiêu chất lượng của tinh bột lúa mì acetat ......................... 48 Bảng 2.3. Các dấu hiệu theo dõi tình trạng sinh lý của chuột trong thử nghiệm độc tính bán trường diễn ......................................................................... 57 Bảng 2.4. Xác định công thức máu, chức năng gan, thận sau 8 tuần thử nghiệm độc tính bán trường diễn của tinh bột lúa mì acetat ............................... 58 Bảng 3.1. Khối lượng tinh bột lúa mì tinh chế và tinh bột lúa mì acetat thu được sau phản ứng acetyl hóa ......................................................................... 76 Bảng 3.2. Kết quả kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm tinh bột lúa mì acetat 81 Bảng 3.3. Thông số nhiệt động học của quá trình gelatin hóa tinh bột lúa mì tự nhiên và tinh bột lúa mì acetat................................................................ 86
x Bảng 3.4. Độ trương nở và độ hòa tan của tinh bột lúa mì tự nhiên và tinh bột lúa mì acetat............................................................................................ 86 Bảng 3.5. Các đặc điểm lý, hoá của tinh bột lúa mì acetat ............................. 87 Bảng 3.6. Tiêu chuẩn cơ sở của tinh bột lúa mì acetat ................................... 88 Bảng 3.7. Nồng độ glucose của tinh bột lúa mì tự nhiên và tinh bột lúa mì acetat trong thử nghiệm in vitro ........................................................................ 89 Bảng 3.8. Hàm lượng tinh bột tiêu hóa (DS) và tinh bột đề kháng (RS) trong tinh bột lúa mì acetat và tinh bột lúa mì tự nhiên ................................... 90 Bảng 3.9. Các dấu hiệu về tình trạng sinh lý của chuột sau 8 tuần thử nghiệm độc tính bán trường diễn ......................................................................... 91 Bảng 3.10. Số lượng hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu của các chuột sau 8 tuần thử nghiệm độc tính bán trường diễn ............................................................ 93 Bảng 3.11. Chỉ số AST, ALT, ure, creatinin và albumin của các chuột sau 8 tuần thử nghiệm độc tính bán trường diễn ............................................. 94 Bảng 3.12. Đặc điểm mô gan của các chuột ở nhóm AC15 sau 8 tuần thử nghiệm độc tính bán trường diễn ............................................................ 95 Bảng 3.13. Đặc điểm mô thận của các chuột ở nhóm AC15 sau 8 tuần thử nghiệm độc tính bán trường diễn ............................................................ 96 Bảng 3.14. Các chỉ số chuyển hóa ở chuột ăn chế độ ăn giàu chất béo ......... 97 Bảng 3.15. Giá trị AUCglucose sau 120 phút ở các nhóm thử nghiệm .............. 98 Bảng 3.16. Nồng độ insulin và chỉ số Homa-IR trên chuột béo phì của các nhóm sau 8 tuần thử nghiệm........................................................................... 104 Bảng 3.17. Mức tăng đường huyết trên chuột béo phì sau khi gây tăng đường huyết bằng streptozotocin ..................................................................... 105
xi Bảng 3.18. Kết quả thẩm định phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao để định lượng các acid béo mạch ngắn ............................................................. 110 Bảng 3.19. Hàm lượng các acid béo mạch ngắn trong phân chuột ở các phân đoạn tiêu hóa của chuột thử nghiệm sau 20 ngày ................................. 112
xii DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1. Sơ đồ tiến hành nghiên cứu ........................................................... 36 Sơ đồ 2.2. Quy trình tinh chế tinh bột lúa mì ................................................. 43 Sơ đồ 2.3. Quy trình tổng hợp tinh bột lúa mì acetat ..................................... 47 Sơ đồ 2.4. Quy trình thử nghiệm độc tính bán trường diễn của tinh bột lúa mì acetat ....................................................................................................... 57 Sơ đồ 2.5. Quy trình tóm tắt xét nghiệm mô gan, thận chuột......................... 59 Sơ đồ 2.6. Quy trình gây mô hình chuột béo phì bằng chế độ ăn giàu chất béo và lựa chọn chuột đạt điều kiện nghiên cứu tiếp theo ............................ 61 Sơ đồ 2.7. Quy trình thử nghiệm ảnh hưởng của tinh bột lúa mì acetat trên nồng độ glucose máu sau ăn ............................................................................ 62 Sơ đồ 2.8. Quy trình khảo sát ảnh hưởng của tinh bột lúa mì acetat trên tình trạng rối loạn chuyển hóa ở chuột béo phì ............................................. 64 Sơ đồ 2.9. Quy trình gây mô hình tăng đường huyết bằng streptozotocin trên chuột béo phì .......................................................................................... 66 Sơ đồ 2.10. Quy trình khảo sát ảnh hưởng của tinh bột lúa mì acetat trên khả năng dung nạp glucose ở chuột béo phì và gây tăng đường huyết bằng streptozotocin ......................................................................................... 67 Sơ đồ 2.11. Các bước thực hiện xác định sự có mặt của các acid béo mạch ngắn có trong phân chuột ăn tinh bột lúa mì acetat......................................... 68 Sơ đồ 2.12. Quy trình xây dựng phương pháp định lượng một số acid béo mạch ngắn trong phân chuột bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao ......................... 70 Sơ đồ 2.13. Sơ đồ chuẩn bị dung dịch thử...................................................... 71
xiii Sơ đồ 2.14. Quy trình định lượng các acid béo mạch ngắn có trong mẫu phân chuột thử nghiệm bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao........... 73 Sơ đồ 3.1. Quy trình tổng hợp tinh bột lúa mì acetat đạt tiêu chuẩn của FDA về hàm lượng acetyl và mức thay thế.......................................................... 79 Sơ đồ 3.2. Sơ đồ chuẩn bị dung dịch thử sau tối ưu ..................................... 109
xiv CÁC ĐIỂM MỚI CỦA CÔNG TRÌNH 1. Tổng hợp được nguyên liệu tinh bột lúa mì acetat đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng trong thực phẩm. 2. Xác định được các đặc điểm về cấu trúc tinh thể, cấu trúc vô định hình, hình dạng và kích thước hạt tinh bột, các đặc tính lý hóa của tinh bột lúa mì acetat. 3. Xác định được hàm lượng tinh bột đề kháng và tinh bột dễ tiêu hóa có trong tinh bột lúa mì acetat. 4. Xác định được khả năng đề kháng sự thủy phân của enzym amylase in vitro. 5. Xác định được tính an toàn của tinh bột lúa mì acetat khi dùng ngắn hạn và dài hạn. 6. Xác định được ảnh hưởng của tinh bột lúa mì acetat trên nồng độ glucose máu sau ăn trên chuột béo phì do chế độ ăn giàu chất béo. 7. Xác định được tinh bột lúa mì acetat có khả năng cải thiện thể trọng, nồng độ glucose máu lúc đói, nồng độ triglycerid, cholesterol máu, nồng độ insulin và cải thiện khả năng dung nạp glucose, dung nạp insulin; cải thiện chỉ số Homa-IR trên chuột béo phì do chế độ ăn giàu chất béo. 8. Xác định được tinh bột lúa mì acetat có khả năng cải thiện nồng độ glucose máu lúc đói, cải thiện mức HbA1c và cải thiện khả năng dung nạp glucose trên chuột béo phì và tăng đường huyết do streptozotocin. 9. Xác định được sự có mặt và hàm lượng của các acid béo mạch ngắn có trong ruột già chuột ăn tinh bột lúa mì acetat.
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Tình trạng rối loạn chuyển hoá đặc biệt là bệnh béo phì và đái tháo đường týp 2 đang gia tăng trên toàn thế giới. Năm 2021, ước tính có khoảng 537 triệu người trưởng thành mắc đái tháo đường, con số này được dự đoán sẽ tăng lên 783 triệu người vào năm 2045. Tỷ lệ tử vong do đái tháo đường cũng đáng báo động, đã có 6,7 triệu ca tử vong trong năm 20211. Năm 2019, tại Việt Nam có khoảng 3,8 triệu người mắc đái tháo đường týp 21. Bệnh béo phì cũng gia tăng gần gấp đôi kể từ năm 1980 và dự đoán đến năm 2030, cứ 5 phụ nữ thì có 1 và 7 nam giới sẽ có 1 người mắc bệnh béo phì. Béo phì cũng là nguyên nhân làm gia tăng 30-53% số ca mắc đái tháo đường mới mỗi năm2. Điều chỉnh lối sống, đặc biệt là điều chỉnh chế độ ăn đóng vai trò quan trọng trong điều hoà cân bằng các rối loạn chuyển hoá3. Kiểm soát năng lượng tiêu thụ ở bệnh nhân béo phì cũng như kiểm soát tốt đường huyết sau ăn ở bệnh nhân đái tháo đường làm giảm các biến chứng kèm theo, đặc biệt là biến chứng trên tim mạch4. Chuyển hóa glucose là một quá trình quan trọng để duy trì cân bằng năng lượng và chức năng sinh lý bình thường của tế bào với các cơ chế liên quan đến hấp thụ glucose, tổng hợp glycogen, phân giải glycogen, phân giải đường và chu trình acid tricarboxylic. Chuyển hóa lipid cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng nội môi tế bào và cân bằng năng lượng, liên quan đến quá trình tổng hợp, lưu trữ, phân hủy và sử dụng lipid. Sự rối loạn của các quá trình này có thể dẫn đến nhiều bệnh khác nhau trong đó có bệnh béo phì, đái tháo đường týp 25. Tinh bột đề kháng có khả năng hạn chế sự thủy phân của enzym tiêu hóa tại ruột non, giảm hình thành glucose sau bữa ăn, giảm đáp ứng glucose-insulin sau ăn, giảm năng lượng tiêu thụ, các đặc điểm này có tác động trực tiếp đến chuyển hoá glucose và chuyển hoá lipid. Hơn thế nữa, các acid béo mạch ngắn
2 là sản phẩm của quá trình tiêu hoá tinh bột đề kháng cũng đóng vai trò quan trọng vào quá trình duy trì cân bằng glucose-lipid nội môi tế bào và cân bằng năng lượng, mang lại lợi ích sức khoẻ cho bệnh béo phì, đái tháo đường týp 26,7. Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu trên mô hình động vật cũng như trên lâm sàng đã chứng minh được tác động có lợi của tinh bột đề kháng trên chuyển hoá glucose và chuyển hoá lipid giúp điều chỉnh cân bằng glucose- lipid nội môi tế bào và cân bằng năng lượng7. Hiện nay, trên thị trường một số sản phẩm chứa tinh bột đề kháng như VERSAFIBE™ 1490 có nguồn gốc từ tinh bột khoai tây biến đổi hoá học, VERSAFIBE™ 2470 từ tinh bột bắp biến đổi hoá học, NOVELOSE 3490 có nguồn gốc từ tinh bột sắn biến đổi hoá học là các nguyên liệu thực phẩm chứa hàm lượng tinh bột đề kháng cao được thương mại hóa rộng rãi với tính năng là các sản phẩm làm giảm đường sau ăn và cung cấp năng lượng thấp8-11. Cùng với sự phát triển của ngành thực phẩm và dược phẩm, việc mở rộng nghiên cứu về tinh bột đề kháng vẫn là một hướng đi đầy tiềm năng. Các nghiên cứu về tinh bột đề kháng hầu hết tập trung vào so sánh, đánh giá các phương pháp, tác nhân tạo tinh bột đề kháng để thu được hàm lượng tinh bột đề kháng cao; các nghiên cứu cũng chỉ ra hàm lượng tinh bột đề kháng có mối quan hệ tương quan với lợi ích sức khoẻ. Lương thực lúa mì có sản lượng lớn trên thế giới, mức tiêu thụ cao, giá thành rẻ là những điểm thuận lợi để lựa chọn nghiên cứu. Cho đến nay, tinh bột lúa mì đã được biến đổi cấu trúc tạo tinh bột đề kháng bởi nhiều loại tác nhân hoá học khác nhau và được sử dụng trong các ngành công nghiệp như giấy, dệt may, phụ gia thực phẩm12,… Anhydrid acetic là một trong những tác nhân hoá học được FDA khuyến cáo dùng trong biến đổi cấu trúc hoá học tinh bột, trước đây, anhydrid acetic đã được dùng để biến đổi cấu trúc phân tử các loại tinh bột
3 như tinh bột gạo, tinh bột ngô hoặc tinh bột kiều mạch. Tuy nhiên, đối với tinh bột lúa mì, anhydrid acetic vẫn chưa được đề cập nghiên cứu tạo sản phẩm tinh bột lúa mì acetat. Với mong muốn nghiên cứu tạo nguyên liệu thực phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng, đánh giá tính an toàn và chứng minh tác động tích cực trên chuyển hoá glucose, lipid đồng thời góp phần mở rộng cơ sở dữ liệu, tạo tiền đề cho sự phát triển sản phẩm ứng dụng hỗ trợ sức khoẻ, đề tài luận án “Nghiên cứu tạo nguyên liệu tinh bột mì acetat đề kháng với enzym amylase dùng hỗ trợ điều trị các rối loạn chuyển hoá” được thực hiện với 5 mục tiêu sau: 1. Điều chế và xác định đặc tính lý, hóa của tinh bột lúa mì (Amylum tritici) acetat. 2. Đánh giá khả năng đề kháng enzym amylase in vitro của tinh bột lúa mì (Amylum tritici) acetat. 3. Đánh giá tính an toàn của tinh bột lúa mì (Amylum tritici) acetat trên động vật thực nghiệm. 4. Đánh giá tác dụng của tinh bột lúa mì (Amylum tritici) acetat trên chuột béo phì và chuột béo phì kèm tăng đường huyết. 5. Khảo sát sản phẩm chuyển hóa - các acid béo mạch ngắn của tinh bột lúa mì (Amylum tritici) acetat trong ruột già của chuột thí nghiệm.