Đánh giá giá trị dinh dưỡng của tinh bột bắp qua xử lý bán thủy phân và ủ trên động vật thí nghiệm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Mã số: 2020-16116063

ĐÁNH GIÁ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA
TINH BỘT BẮP QUA XỬ LÝ BÁN THỦY PHÂN
VÀ Ủ TRÊN ĐỘNG VẬT THÍ NGHIỆM

GVHD: PGS.TS. TRỊNH KHÁNH SƠN
KS. Lê Hải Lưu
SVTH: Hồ Thị Tuyết Nhung 16116063
Trần Thị Thanh Trúc 16116221

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 9/2020


LỜI CẢM ƠN
Q trình thực hiện khố luận tốt nghiệp có nhiều khó khăn và thử thách, chúng em
khơng thể nào hồn thành trọn vẹn nếu khơng có sự giúp đỡ và động viên của gia đình, thầy
cơ và bạn bè xung quanh. Qua đây chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các Thầy cô
giáo của Ngành Cơng nghệ Thực phẩm – Khoa Cơng nghệ Hố học và Thực phẩm, Khoa
Đào tạo Chất lượng cao trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền
thụ các kiến thức và hỗ trợ hết sức về thiết bị, máy móc, cơ sở vật chất để chúng em có thể
hồn thành khố luận một cách sn sẻ .
Đặc biệt, chúng em xin gửi lời sâu sắc nhất tới PGS.TS. Trịnh Khánh Sơn – phó
trưởng Khoa Cơng nghệ Hoá học và Thực phẩm, người trực tiếp hướng dẫn khoá luận. Cảm
ơn thầy đã dành thời gian và cơng sức, nhiệt tình hướng dẫn chúng em trong suốt q trình
thực hiện khố luận tốt nghiệp này. Đồng thời chúng em cũng muốn gửi lời cảm ơn tới anh

Lê Hải Lưu – học viên Cao học ngành Công nghệ Thực phẩm đã đồng hành cùng chúng em.
Xin gửi lời cảm ơn tới tập thể bác sĩ và chuyên viên của Phòng khám Y khoa Phạm
Ngọc Thạch và bệnh viện Quận 2 đã nhiệt tình hỗ trợ.
Lời cảm ơn cuối cùng chúng em xin gửi tới tồn thể gia đình và bạn bè – những người
đã luôn bên cạnh động viên và ủng hộ tinh thần cho chúng em.


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................................. 1
1.1.

Giới thiệu chung về tinh bột .................................................................................... 1

1.2.

Cấu tạo hạt tinh bột ................................................................................................. 1

1.3.

Các kỹ thuật biến tính tinh bột ................................................................................ 2

1.4.

Các phân đoạn tiêu hóa trong tinh bột .................................................................... 3

1.5.

Mơ hình đái tháo đường tuýp 2 ở động vật thí nghiệm ........................................... 5

1.6.

Tổng quan về thí nghiệm in vivo ............................................................................. 6

1.6.1.

Giới thiệu về thí nghiệm in vivo ...................................................................... 6

1.6.2.

Giới thiệu về động vật thí nghiệm ................................................................... 6

1.6.3.

Các quy định trong q trình tiến hành thí nghiệm in vivo.............................. 7

1.6.4.

Các thao tác trên chuột thí nghiệm .................................................................. 8

1.6.5.

Mơi trường thí nghiệm ..................................................................................... 9

1.6.5.1.

Lồng ni chuột ........................................................................................... 9

1.6.5.2.

Nhiệt độ môi trường ................................................................................... 10

1.6.5.3.

Ánh sáng..................................................................................................... 11

1.6.6.

Chỉ số đường huyết của thực phẩm (GI)........................................................ 11

1.6.7.

Các chỉ số mỡ máu ......................................................................................... 12

1.6.8.

Q trình chuyển hóa trong cơ thể ................................................................. 13

1.6.9.

Một số bệnh liên quan đến chế độ dinh dưỡng .............................................. 16

1.6.9.1.

Bệnh béo phì .............................................................................................. 16

1.6.9.2.
Bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (Non-alcoholic fatty liver disease,
NAFLD) .................................................................................................................... 18
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP ................................................................. 22
2.1.

Phương pháp bán thủy phân và ủ tinh bột bắp ...................................................... 22

2.1.1.

Phương pháp thủy phân ................................................................................. 22

2.1.2.

Phương pháp ủ ............................................................................................... 22

2.2.

Sơ đồ xử lý tinh bột bán thủy phân và ủ ............................................................... 24

2.3.

Sơ đồ thí nghiệm in vivo ....................................................................................... 25

2.3.1. Sơ đồ thí nghiệm in vivo khảo sát đường huyết cấp tính ở các nhóm thí
nghiệm ....................................................................................................................... 25
2.3.2.
2.4.

Sơ đồ thí nghiệm bán trường diễn trong thí nghiệm in vivo .......................... 26

Động vật thí nghiệm .............................................................................................. 27

ii

2.5.

Phương pháp trong thí nghiệm in vivo .................................................................. 28

2.5.1.

Phương pháp đo đường huyết cấp tính trên động vật thí nghiệm .................. 28

2.5.2.

Phương pháp tính chỉ số đường huyết thực phẩm (GI) ................................. 30

2.5.3.

Thí nghiệm bán trường diễn........................................................................... 32

2.5.4.

Chỉ số cân nặng .............................................................................................. 32

2.5.5.

Chỉ số lipid máu ............................................................................................. 32

2.5.6.

Tiêu bản mô ................................................................................................... 33

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ......................................................................... 35

3.1.

Kết quả độ tiêu hóa in vitro của các mẫu tinh bột bắp .......................................... 35

3.2.

Giá trị nồng độ glucose trong máu sau khi cho ăn các mẫu tinh bột .................... 39

3.3.

Ảnh hưởng các loại tinh bột lên cân nặng ............................................................. 44

3.4.

Khối lượng nội tạng sau thí nghiệm ...................................................................... 46

3.5.

Tiêu bản mơ gan, mơ mỡ cùa các nhóm thí nghiệm ............................................. 47

3.6.

Các chỉ số lipid máu .............................................................................................. 51

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN ................................................................................................... 54
PHỤ LỤC ............................................................................................................................ 66

iii

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc hạt tinh bột (Hii, 2012) ............................................................................ 2
Hình 1.2. Cách di chuyển chuột ra khỏi lồng (Hankenson, 2013) ......................................... 8
Hình 1.3. Một số lồng ni chuột thường được sử dụng (Patrick Sharp, 2012) .................. 10
Hình 1.4. Một số vật liệu lót chuồng thơng dụng (Patrick Sharp, 2012) ............................. 10
Hình 1.5. Sơ đồ chuyển hóa tinh bột trong cơ thể ............................................................... 14
Hình 1.6. Sơ đồ chuyển hóa sinh năng lượng từ các acid béo tự do .................................... 15
Hình 1.7. Các giai đoạn phát triển của tế bào mơ mỡ (Guilherme, 2008). .......................... 17
Hình 1.8. Tiêu bản mơ gan bình thường và mơ gan nhiễm mỡ (giọt mỡ lớn-mũi tên) ....... 18
Hình 1.9. Hình ảnh mơ phỏng gan bình thường và gan nhiễm mỡ...................................... 19
Hình 1.10. Quá trình chuyển hóa chất béo trong gan (Jeffrey D. Browning, 2004)............ 19
Hình 2.1. Sơ đồ xử lý tinh bột bắp bán thủy phân và ủ ......................................................... 24
Hình 2.2. Sơ đồ khảo sát chỉ số đường huyết cấp tính trong thí nghiệm in vivo................... 25
Hình 2.3. Sơ đồ khảo sát dinh dưỡng in vivo của một số nhóm thí nghiệm với các khẩu
phần ăn khác nhau trong 6 tuần ............................................................................................. 26
Hình 2.4. Dụng cụ bơm đồ uống vào dạ dày ......................................................................... 29
Hình 2.5. Hộp đặt chuột nhằm hạn chế sự di chuyển ............................................................ 30
Hình 2.6. Kĩ thuật lấy máu đi............................................................................................. 30
Hình 2.7. Hình minh họa cách tính diện tích năng lượng ...................................................... 31
Hình 2.8. Dụng cụ cân trọng lượng cơ thể............................................................................. 32
Hình 3.1. Ảnh hưởng của các loại tinh bột đến nồng độ glucose trong máu trong 240 phút
trước khi tiến hành thí nghiệm in vivo................................................................................... 39
Hình 3.2. Ảnh hưởng của các loại tinh bột đến nồng độ glucose trong máu trong 240 phút
sau 6 tuần tiến hành thí nghiệm in vivo của các nhóm có chế độ ăn chất béo cao ................ 41
Hình 3.3. Ảnh hưởng của các loại tinh bột đến nồng độ glucose trong máu trong 240 phút
sau 6 tuần tiến hành thí nghiệm in vivo của các nhóm có chế độ ăn chất béo thấp............... 42
Hình 3.4. Tốc độ tăng trọng của từng nhóm khảo sát qua các tuần thí nghiệm .................... 44
Hình 3.5. Tỷ lệ giữa cân nặng và năng lượng tiêu thụ trung bình cúa mỗi con qua các tuần
thí nghiệm .............................................................................................................................. 45

Hình 3.6. Tiêu bản mơ gan của các nhóm thí nghiệm với độ phóng đại (10x)Ошибка! Закладка не оп
Hình 3.7. Tiêu bản mơ mỡ của nhóm thí nghiệm với độ phóng đại (10x) ............................ 50

iv


v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Bảng mã hóa các mẫu tinh bột ............................................................................ 22
Bảng 2.2. Bảng mã hóa các nhóm chuột thí nghiệm trong 6 tuần ....................................... 27
Bảng 2.3.Bảng thành phần khẩu phần ăn của các nhóm thí nghiệm ................................... 27
Bảng 3.1. Các phân đoạn tiêu hóa của các mẫu tinh bột bắp............................................... 38
Bảng 3.2. Chỉ số đường huyết GI của các loại tinh bột ....................................................... 40
Bảng 3. 3. Khối lượng các mơ gan, mỡ của các nhóm thí nghiệm ...................................... 46
Bảng 3.4. Các chỉ số sinh hóa máu của các nhóm thí nghiệm ............................................. 51

vi


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
RDS: Tinh bột tiêu hóa nhanh (Rapidly digestible starch)
SDS: Tinh bột tiêu hóa chậm (Slowly digestible starch)
RS: Tinh bột trơ (Resistant Starch)
TC: Cholesterol tổng (Cholesterol Total)
TG: Triglyceride
HDL: Cholesterol lipoprotein tỉ trọng cao (High-density lipoprotein)
LDL: Cholesterol lipoprotein tỉ trọng thấp (Low-density lipoprotein)
FFA: Acid béo tự do (Free Fatty Acid)

NAFLD: Bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (Nonalcoholic fatty liver disease)
T2DM: Bệnh tiểu đường tuýp 2 (Type 2 Diabetes Mellitus)
TNF-α : tumor necrosis factor
MCP -1: Protein hóa trị đơn chất
HF- H0: Chất béo cao- Tinh bột bắp thô (High Fat- H0)
LF- H0: Chất béo thấp- Tinh bột bắp thô (Low Fat- H0)
HF- H5A: Chất béo cao- Tinh bột bắp xử lý thủy phân và ủ (High Fat- H5A)
LF- H5A: Chất béo thấp- Tinh bột bắp xử lý thủy phân và ủ (Low Fat- H5A)
C: Nhóm đối chứng (Control)

vii


TĨM TẮT KHỐ LUẬN
Như chúng ta đã biết, tinh bột trơ RS và tinh bột tiêu hóa chậm SDS đã được
nghiên cứu rộng rãi về khả năng của nó trong việc kiểm soát đường huyết, cân nặng cũng
như cải thiện một số các chỉ số liên quan đến lipid máu. Qua đó, nhằm kiểm sốt một số
bệnh thường mắc hiện nay như bệnh đái tháo đường tuýp 2, gan nhiễm mỡ, béo phì. Trong
nghiên cứu này, chúng tơi sẽ làm rõ các khả năng này thông qua việc xây dựng mơ hình
đái tháo đường tp 2 thơng qua việc gây béo phì bằng cách cho ăn khẩu phần giàu béo kết
hợp việc sử dụng tinh bột chứa hàm lượng RS cao trên động vật thử nghiệm.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành xử lý bán thủy phân tinh bột bắp 14 giờ
và ủ 24 giờ để thu được tinh bột có hàm lượng cả hai loại SDS và RS cao. Sau đó, tiến
hành thử nghiệm trên chuột thí nghiệm thơng qua việc xây dựng các nhóm khảo sát khác
nhau, cụ thể 5 nhóm chuột (n = 7 con/nhóm) được cho ăn 5 khẩu phần ăn khác nhau trong
vòng 6 tuần. Bao gồm các nhóm HF- H0, HF-H5A, LF- H0, LF- H5A. Các nhóm được
theo dõi cân nặng qua từng tuần thí nghiệm, đo chỉ số đường huyết cấp tính và các chỉ số
hoá sinh máu ở tuần 0 và tuần 6. Sau 6 tuần, tiến hành giải phẫu thu thập mô gan và mô mỡ
để quan sát tiêu bản dưới kính hiển vi.
Kết quả của thí nghiệm khảo sát đường huyết cấp tính cho thấy, việc sử dụng tinh

bột H5A trong khẩu phần ăn hằng ngày cải thiện đáng kể nồng độ glucose trong máu so
với các nhóm cịn lại tương. Bên cạnh đó, cân nặng của các nhóm HF- H5A, LF- H5A tăng
ít hơn nhóm HF- H0 và LF- H0. Ngoài ra, các chỉ số lipid máu cũng như tình trạng tích trữ
chất béo trong gan được cải thiện rõ rệt ở các nhóm HF-H5A và LF-H5A. Từ những kết
quả thu được, có thể kết luận rằng tinh bột bắp xử lý bán bán thuỷ phân và ủ có thể được
sử dụng thay thế tinh bột thơ để phục vụ cho chế độ ăn của những người mắc bệnh tiểu
đường, người béo phì hay những người đang sử dụng chế độ ăn kiêng.

viii


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.Giới thiệu chung về tinh bột
Tinh bột là thành phần carbohydrate chính trong dinh dưỡng hằng ngày của con
người, là một trong những sản phẩm thực vật quan trọng nhất đối với con người. Ngồi ra,
cịn là một thành phần thiết yếu của thực phẩm cung cấp năng lượng hằng ngày với một tỷ
lệ lớn và rất quan trọng trong việc sử dụng thực phẩm không phải là chất kết dính (Burrell,
2003). Nó có khả năng tiêu hóa trong ruột non có thể thay đổi từ nhanh sang chậm phụ
thuộc sự biến đổi cấu trúc của loại tinh bột đó, tinh bột thủy phân một trong những dạng
tinh bột tiêu hóa chậm được đề cập đến trong nhiều nghiên cứu (Lehmann, 2007).
Ngoài ra, tinh bột được sử dụng như chất kết dính và chất làm dày trong công nghệ
sản xuất các loại đồ chấm, đồ uống, các sản phẩm có độ sệt nhất định, đóng một vai trò
quan trọng trong kết cấu của nhiều loại sản phẩm thực phẩm… Cùng với đó, một số loại
màng sinh học có nguồn gốc từ tinh bột được sử dụng để bảo vệ vỏ một số loại trái cây và
trong việc đóng gói thực phẩm. Ngày nay, do nhu cầu tăng cao về chức năng trong nhiều
ngành công nghiệp nên việc sử dụng tinh bột thô không đáp ứng đủ các u cầu về mặt kỹ
thuật.
Vì thế, tinh bột thơ cần được biến đổi một số tính chất để tăng cường các thuộc tính
tích cực và loại bỏ những tính chất cịn hạn chế của tinh bột thơng thường. Biến tính tinh
bột là một ngành công nghiệp đang phát triển với nhiều khả năng tạo ra các loại tinh bột

mới bao gồm các tính chất, chức năng đáp ứng được các nhu cầu đa dạng của nhiều lĩnh
vực khác nhau (B Kaur, 2012) .
1.2.Cấu tạo hạt tinh bột
Ở thực vật, tinh bột tồn tại chủ yếu trong các loại hạt. Tinh bột có hai D-glucosyl
polymer chủ yếu là amylose và amylopectin. Tỷ lệ amylose với amylopectin trong tinh bột
thay đổi đáng kể tùy thuộc vào nguồn gốc, giống, cơ quan thực vật, tuổi của cơ quan, và
điều kiện tăng trưởng (Hii, 2012). Trong các hạt tinh bột bắp tự nhiên thường chứa khoảng
28% amylose và 72% amylopectin (Jenkins P. J., 1995 ). Amylose về cơ bản là các chuỗi
tuyến tính có khoảng từ 840 đến 22.000 α-D-glucopyranosyl được liên kết với nhau bởi
liên kết α-(1->4), tuy nhiên có sự thay đổi giữa các loài thực vật và các giai đoạn phát
triển. Amylopectin thường chiếm khoảng 70% hạt tinh bột, phân nhánh cao hơn với
khoảng 4 đến 5% các liên kết glucosid là α-(1->6) (Eliasson, 2004).

1


Hình 1.1. Cấu trúc hạt tinh bột (Hii, 2012)
1.3.Các kỹ thuật biến tính tinh bột
Hai lý do chính trong việc biến tính tinh bột. Đầu tiên, tinh bột tự nhiên có các ứng
dụng hạn chế. Thứ hai, các đặc tính chức năng có thể được thêm vào tinh bột thơng qua
biến tính để sản xuất tinh bột trơ dùng trong thực phẩm chức năng. Các biến đổi vật lý, hóa
học là các phương pháp biến tính tinh bột thường được sử dụng hiện nay, có thể thay đổi
đáng kể các tính chất chức năng của tinh bột. Trong số đó, các công nghệ vật lý mới bằng
cách sử dụng độ ẩm, nhiệt, bức xạ, áp suất cao hoặc điện đang ngày càng được áp dụng
rộng rãi vì hiệu quả đem lại cao, nên cạnh đó việc vận hành đơn giản và không phải loại bỏ
các sản phẩm phụ của thuốc thử hóa học, rất thích hợp cho quy mơ lớn tiếp theo sản xuất
cơng nghiệp (Alcázar-Alay, 2015). Biến đổi hóa học liên quan đến việc đưa các nhóm chức
vào phân tử tinh bột, để làm thay tính chất lý hóa của nó. Một số phương pháp hóa học
thường được sử dụng chẳng hạn như acetyl hóa, cation, oxy hóa, acid thủy phân và liên kết
ngang. Bên cạnh đó phương pháp kết hợp cả vật lý và hóa học đang được sử dụng rộng rãi

để tạo ra tinh bột có đặc tính mong muốn nhất là phương pháp kết hợp thủy phân acid kết
hợp với quá trình ủ (Ashogbon, 2013).
Tinh bột thủy phân bằng acid được tạo ra bằng cách cho acid vào với nồng độ nhất
định và giữ ở nhiệt độ (40-600C) trong một khoảng thời gian cho đến khi độ nhớt hoặc đạt
mức độ mong muốn thì acid được trung hịa (Wurzburg, 1995). Biến tính tinh bột bằng tác
nhân acid làm thay đổi các đặc tính hóa lý của tinh bột mà không phá hủy cấu trúc hạt tinh
bột (Wang, 2003). Sự biến tính này của tinh bột xảy ra bởi sự tấn công ưu tiên của acid vào
phần vơ định hình của hạt. Tình bột thủy phân có một số đặc tính nổi bật hơn so với tinh

2


bột thơng thường như: dễ tan trong nước nóng hơn, có sự giảm trọng lượng phân tử cho cả
thành phần mạch thẳng và phân nhánh. Ngồi ra, một số tính chất khác cũng có sự thay đổi
đáng kể như: tăng độ trong, độ nhớt giảm, khả năng tạo gel và độ bền gel cao hơn so với
tinh bột thông thường (Huber, 2009). Theo nghiên cứu của (Shin, 2006) về mức độ thay
đổi hàm lượng tinh bột trơ khi tiến hành thủy phân trong môi trường acid trên mẫu tinh bột
bắp. Kết quả cho thấy hàm lượng tinh bột trơ tăng gấp 1,5 lần so với mẫu thô sau khi thủy
phân trong 30 ngày. Điều này cho thấy, xu hướng tăng tính ổn định trong cấu trúc tinh thể
của tinh bột khi loại bỏ một phần vùng vơ định hình trong quá trình thủy phân.
Quá trình ủ được định nghĩa là phương pháp sửa đổi các tính chất của tinh bột mà
không phá hủy cấu trúc hạt được thực hiện liên quan đến việc ủ các hạt tinh bột trong
lượng dư nước khoảng trên 40% nước (w/w), trong một khoảng thời gian nhất định, ở nhiệt
độ cao hơn nhiệt độ của quá trình chuyển thủy tinh nhưng dưới nhiệt độ hồ hóa (Jacobs,
1998). Trong các nghiên cứu gần đây đã cơng bố, quá trình xử lý tinh bột bằng phương
pháp ủ có thể tạo ra sự sắp xếp tinh thể tinh bột làm cho các phân tử tinh bột được tiến
hành quá trình ủ trở nên linh động hơn do trong môi trường nước dư khiến cho sự tương
tác giữa mạch amylose-amylose, amylose-amylopectin trở nên cao hơn (Tester, 2000).
Bên cạnh việc chỉ dùng riêng lẻ một phương pháp thủy phân tinh bột, (B., 2001.) đã
nghiên cứu về sự thay đổi hàm lượng tinh bột trơ và tinh bột trơ chịu nhiệt khi xử lý tinh

bột bắp bằng phương pháp thủy phân giới hạn bằng acid và phương pháp ủ. Kết quả cho
thấy, hàm lượng tinh bột trơ RS và tinh bột trơ chịu nhiệt tăng lên khi tiến hành thủy phân
các mẫu tinh bột ở mức độ nhất định và sau đó đưa đi ủ. Kết quả này cho thấy sự hiệu quả
trong việc sản xuất tinh bột trơ và tinh bột trơ chịu nhiệt khi kết hợp hai phương pháp thủy
phân giới hạn và ủ.
1.4. Các phân đoạn tiêu hóa trong tinh bột
Một số phương pháp đo mức độ tiêu hóa của carbohydrate trong in vivo là tiến
hành đo đường huyết của động vật thí nghiệm (Jenkins D. J., 2002) hoặc được xác định
bằng cách gắn vào chúng các đồng vị phóng xạ (Vonk, 2000).
Dựa vào tốc độ tiêu hóa, tinh bột có thể chia thành 3 nhóm: RDS (tồn bộ lượng
glucose giải phóng ra dưới 20 phút) do đó làm tăng nhanh lượng đường huyết và insulin
sau khi ăn, SDS (glucose giải phóng trong 20 – 120 phút), RS (tinh bột không thủy phân
sau 120 phút) (Hedemann, 2017). Tinh bột tiêu hóa chậm (SDS) có tác dụng làm tăng

3


chậm mức đường huyết sau ăn và duy trì ổn định theo thời gian so với RDS có đỉnh đường
huyết tăng và giảm nhanh ở 30 phút đầu do đó góp phần kiểm sốt đường huyết ở bệnh
nhân đái tháo đường (Lehmann, 2007). Bên cạnh đó, SDS cịn có tác dụng bằng nội môi
glucose và dự trữ năng lượng nhờ đó tạo cảm giác no lâu hơn thực phẩm giàu RDS
(Wachters-Hagedoorn, 2006).
Ban đầu, thuật ngữ tinh bột trơ (RS) được sử dụng để chỉ một phần tinh bột chống
lại sự thối hóa amylase / pullulanase tuyến tụy trong ống nghiệm sau khi hồ hóa (NG Asp,
1992). Gần đây, khái niệm tinh bột trơ (RS) được định nghĩa là tổng của tinh bột và các
sản phẩm của sự phân hủy tinh bột không được hấp thụ trong ruột non của những người
khỏe mạnh (Faisant, 1993). Tinh bột trơ (RS) được đẩy xuống đại tràng và hoạt động phần
lớn thông qua quá trình lên men vi khuẩn trong ruột già, tạo thành các acid béo chuỗi ngắn
(SCFA). Trong nhiều năm gần đây tinh bột trơ đã thu hút sự quan tâm rộng rãi cho cả lợi
ích sức khỏe tiềm năng và tính chất, chức năng. Việc sử dụng RS để giảm giá trị năng

lượng và hàm lượng carbohydrate có sẵn của thực phẩm, tăng cường hàm lượng chất xơ
trong thực phẩm đang ngày càng được quan tâm (Ranhotra, 1996). Tinh bột trơ RS ảnh
hưởng tích cực đến hoạt động của đường tiêu hóa, hệ vi sinh vật, mức cholesterol trong
máu, chỉ số đường huyết và hỗ trợ kiểm soát bệnh tiểu đường. Ngồi lợi ích sức khỏe tiềm
tàng của tinh bột trơ, một lợi thế tích cực khác là tác động thấp hơn đến tính chất cảm quan
của thực phẩm so với các nguồn chất xơ truyền thống, như ngũ cốc nguyên hạt, trái cây
hoặc cám. Trong số các đặc tính hóa lý mong muốn của nó là khả năng trương nở, độ nhớt,
sự tạo gel và khả năng liên kết nước, làm cho chúng hữu ích trong nhiều loại thực phẩm
khác nhau (E Fuentes-Zaragoza, 2010).
Một số phương pháp xác định hàm lượng tinh bột trơ (RS) như sau: Theo (Berry,
1986) RS là tinh bột không bị thủy phân sau 16 giờ khi tiến hành thủy phân bằng enzyne αamylase. Tiến hành hịa tan tinh bột bằng KOH 2N và sau đó cho thủy phân bằng
amylyloglucosidase, RS được xác định là tinh bột còn lại trong dư lượng chất xơ thu được
bằng phương pháp AOAC (Prosky, 1985). Ngoài ra, RDS và SDS được đo sau khi phản
ứng với dung dịch enzyme ở 370C trong 10 phút và 240 phút. RS là phần tinh bột không bị
thủy phân sau khi kết thúc phản ứng 240 phút (Sang Ick Shina, 2007).

4


1.5.Mơ hình đái tháo đường tp 2 ở động vật thí nghiệm
Bệnh đái tháo đường tuýp 2 (Type 2 Diabetes Mellitus, T2DM) hiện là một trong
những bệnh phổ biến nhất ở người. Các số liệu gần đây cho thấy, tỷ lệ người mắc bệnh
T2DM ngày một tăng và xuất hiện ở đa dạng độ tuổi. Đó là một mối đe dọa nghiêm trọng
đối với chất lượng cuộc sống và đặt ra gánh nặng lớn cho các hệ thống chăm sóc sức khỏe
và nền kinh tế toàn cầu. Mặc dù T2DM có thể được điều trị và nhiều loại thuốc điều trị
hiện đang có sẵn, nhưng hiệu quả lâu dài và những tác động bất lợi của những cách tiếp
cận như vậy đặt ra những thách thức.
Trên thực tế, T2DM được mơ tả là trạng thái trao đổi chất có thể đảo ngược, nếu
được chẩn đoán ở giai đoạn tiền đái tháo đường hoặc đái tháo đường sớm, có thể được điều
trị bằng cách thay đổi thói quen ăn uống và lối sống. Đái tháo đường là một tình trạng

chuyển hóa mãn tính xảy ra khi tuyến tụy khơng cịn khả năng tạo ra insulin, hoặc khi cơ
thể không thể sử dụng đúng cách insulin được sản xuất, dẫn đến sự gia tăng rõ rệt mức
đường huyết (Chen, 2019).
Vai trò của tế bào β trong tuyến tụy là cảm nhận nồng độ chất dinh dưỡng trong
máu tăng hay giảm để cung cấp một thích hợp số lượng insulin vào lưu thơng hệ thống.
Điều này đảm bảo rằng đường được hấp thụ và lưu trữ một cách hiệu quả dưới dạng
glycogen hoặc triglyceride bởi các mô ngoại biên (gan, cơ và mô mỡ) (Hectors, 2011).
Bệnh tiểu đường tuýp 2 được đặc trưng bởi sự suy giảm tế bào β, khi nồng độ glucose và
acid béo tự do (FFA) tăng cao gây ra rối loạn và suy giảm các chức năng tế bào β và thậm
chí có thể làm chết các tế bào β trong bệnh tiểu đường loại 2 (M Cnop, 2005).
Bệnh tiểu đường tuýp 2 được đặc trưng bởi tình trạng kháng insulin và sự suy giảm
tế bào β. Do đó, mơ hình động vật của bệnh tiểu đường tp 2 có xu hướng bao gồm mơ
hình kháng insulin hoặc mơ hình làm suy giảm tế bào β (King, 2012) .
Nhiều mơ hình động vật của bệnh tiểu đường tp 2 đều bị béo phì do đó béo phì
có liên quan chặt chẽ với sự phát triển bệnh tiểu đường tuýp 2. Bệnh béo phì có thể là kết
quả của đột biến tự nhiên hoặc các thao tác di truyền, tuy nhiên béo phì cịn có thể gây ra
do chế độ ăn nhiều chất béo. Mơ hình cho chuột ăn nhiều chất béo C57BL/6 được mô tả
lần đầu tiên vào năm 1988 (Surwit RS, 1988). Việc tăng cân có liên quan đến tình trạng
kháng insulin và suy giảm tế bào β dẫn đến rối loạn dung nạp glucose, dẫn đến nồng độ
glucose trong máu tăng. Trong nghiên cứu của (Winzell MS, 2004) đã được chứng minh

5


rằng những con chuột được cho ăn nhiều chất béo có thể nặng hơn so với đối chứng được
cho ăn trong vòng một tuần kể từ khi bắt đầu chế độ ăn nhiều chất béo.
1.6.Tổng quan về thí nghiệm in vivo
1.6.1. Giới thiệu về thí nghiệm in vivo
Khoa học động vật trong phịng thí nghiệm có thể được định nghĩa là một ngành
khoa học đa ngành, góp phần vào việc sử dụng động vật một cách nhân đạo trong nghiên

cứu y sinh và thu thập dữ liệu thông tin, không thiên vị và có thể tái tạo. Khoa học động
vật trong phịng thí nghiệm bao gồm nghiên cứu sinh học của động vật thí nghiệm, u cầu
chăn ni và mơi trường của họ, quy trình chuẩn hóa di truyền và vi sinh, phịng ngừa và
điều trị bệnh, tối ưu hóa các kỹ thuật thí nghiệm và cải thiện gây mê, giảm đau và trợ tử.
Các khía cạnh đạo đức của thí nghiệm trên động vật, cùng với việc tìm kiếm các lựa chọn
thay thế, cũng thuộc phạm vi của khoa học động vật trong phịng thí nghiệm. Mục tiêu
chính của khoa học động vật trong phịng thí nghiệm là đóng góp vào chất lượng thí
nghiệm trên động vật và phúc lợi của động vật. Thuật ngữ thí nghiệm trên động vật có thể
được áp dụng cho bất kỳ quy trình khoa học nào liên quan đến động vật, bất kể động vật
được sử dụng là động vật có xương sống hay động vật không xương sống. Trong hầu hết
các quy định lập pháp về bảo vệ động vật thí nghiệm, thuật ngữ này được giới hạn trong
các thí nghiệm với động vật có xương sống. Trong sinh học, khoa học thú y hoặc khoa học
nơng nghiệp, các thí nghiệm thường được thiết kế để thu thập thơng tin có liên quan hoặc
có ý nghĩa đối với các lồi động vật hoặc động vật mà thí nghiệm đã được thực hiện
(Beynen, 2001)
1.6.2. Giới thiệu về động vật thí nghiệm
Trong số tất cả các động vật thí nghiệm, động vật gặm nhấm là loài được sử dụng
thường xuyên nhất, chiếm khoảng 70-85% trong số tất cả các động vật thí nghiệm của
động vật có xương sống. Chuột đã được thuần hóa trong nhiều thế kỷ, thậm chí hàng thiên
niên kỷ và đã được sử dụng trong nghiên cứu khoa học từ những năm 1600. Tuy nhiên,
việc phát triển chuột trong phịng thí nghiệm như một mơ hình nghiên cứu thực sự bắt đầu
với các thí nghiệm di truyền vào đầu những năm 1900.
Ngày nay, chuột trong phịng thí nghiệm được cơng nhận là mơ hình ưu việt cho
nghiên cứu di truyền hiện đại. Chuột cũng được sử dụng trong nhiều loại nghiên cứu khác,
bao gồm ung thư, miễn dịch, độc tính, chuyển hóa, sinh học phát triển, tiểu đường, béo phì,
lão hóa và nghiên cứu tim mạch (R. Havenaar J. C., 2001). Chúng được đánh giá cao về

6

nhiều phẩm chất, bao gồm kích thước nhỏ, thời gian thế hệ ngắn và dễ sinh sản trong
phịng thí nghiệm. Thực tế là chúng là đặc điểm di truyền đặc trưng nhất của tất cả các
động vật có vú làm tăng giá trị của chúng cho tất cả những người nghiên cứu.
Chuột thuộc nhóm Rodentia, và hầu hết những con chuột được sử dụng trong
nghiên cứu đều thuộc chi Mus. Trong chi đó có Mus musculus, với một số phân lồi được
mơ tả, bao gồm Mus musculus localus (chuột nhà thơng thường) và Mus musculus. Mặc dù
chuột trong phịng thí nghiệm được cho là đến từ một phân loài của Mus musculus, chúng
thường được gọi là Mus musculus với hơn 400 chủng lai được xác định về mặt di truyền và
nhiều chủng biến đổi gen (Bonhomme, 1987).
Cùng với loài gặm nhấm, thỏ cũng thường xuyên được sử dụng trong nghiên cứu.
Các động vật có vú khác, ví dụ như linh trưởng khơng phải người, chó, mèo, lợn, cừu và dê
ít được sử dụng hơn và chiếm khoảng 3% động vật có xương sống được sử dụng trong
nghiên cứu y học.
Chuột được coi là tuyệt vời cho nghiên cứu về di truyền do đó nó có chu kỳ tương
đối ngắn và giống nhau về mặt di truyền cho con người cũng như dễ xử lý. Vì vậy, mục
đích của nghiên cứu hiện tại là thực hiện một đánh giá tổng hợp các mơ hình bệnh động vật
chính ở động vật gặm nhấm dùng cho béo phì (Fernandes, 2016).
1.6.3. Các quy định trong q trình tiến hành thí nghiệm in vivo
Đạo luật đầu tiên liên quan đến thí nghiệm trên động vật đã được ban hành tại
Vương quốc Anh vào năm 1876. Vương quốc Anh là quốc gia đầu tiên và trong nhiều
năm, là quốc gia duy nhất có luật bảo vệ động vật được sử dụng cho mục đích khoa học.
Tại Hoa Kỳ, luật liên quan đến bảo vệ động vật thí nghiệm, đạo luật phúc lợi động vật đã
được sửa đổi đáng kể vào năm 1985 thơng qua đó cải tiến cho đạo luật động vật thí nghiệm
(P. C. M. de Greeve, 2001).
Các nguyên tắc khi sử dụng động vật có thể chấp nhận được về mặt đạo đức trong
khoa học và ngày nay trên toàn cầu “Three Rs in animal research”, nguyên tắc này đã được
phát minh bởi các nhà động vật học người Anh William M.S. Russell và Rex L. Burch xuất
bản năm 1959 trong cuốn “The principles of humane experimental technique” (Kolar,
2006).
Replacement (thay thế): Sử dụng vật liệu khơng có tình cảm có thể thay thế các

phương pháp sử dụng động vật có xương sống có ý thức.

7


Reduction (giảm thiểu): giảm số lượng động vật được sử dụng trong thí nghiệm
nhưng vẫn có được thơng tin chính xác nhất định.
Refinement (sàng lọc): giảm tỷ lệ nghiêm trọng của các thủ tục vô nhân đạo áp
dụng cho những động vật được sử dụng trong thí nghiệm.
1.6.4. Các thao tác trên chuột thí nghiệm
Xử lý động vật nhỏ được giữ trong phịng thí nghiệm và cũng như thú cưng có thể
gây ra sự gia tăng đáng kể trong hành vi và chỉ số sinh lý stress của chúng (Gartner, 1980)
ngồi ra cũng làm gia tăng các phản ứng khó chịu gợi lên sự đau khổ về cảm xúc
(Brudzynski, 1992). Các thao tác trong q trình thí nghiệm có thể dẫn đến mối quan hệ
đáng sợ với con người, làm cho q trình xử lý diễn ra khó khăn hơn, ngoài ra làm tăng
nguy cơ chấn thương cho cả người xử lý và động vật, đồng thời có thể làm ảnh hưởng đến
kết quả nghiên cứu (Davis, 1988).
Cách tốt nhất để nâng một con chuột lên là giữ chặt nó ở gốc đi. Nếu động vật
cần được hạn chế, nó nên được đặt trên một bề mặt nơi nó có thể có được một chi (ví dụ:
nắp lồng). Sau đó, da của cổ được lấy giữa ngón cái và ngón trỏ của bàn tay kia. Sau đó,
chuột phải được nâng lên và đi giữ giữa ngón đeo nhẫn và lịng bàn tay.

Hình 1.2. Cách di chuyển chuột ra khỏi lồng (Hankenson, 2013)
Việc đánh dấu động vật để nhận dạng nên ít xâm lấn nhất có thể và khơng khiến
chúng phải chịu đau đớn hoặc tổn hại lâu dài. Chuột có thể được đánh dấu bằng cách đục
lỗ nhỏ ở tai khi cịn nhỏ hoặc cắt cụt ngón chân. Phương pháp thứ hai không được khuyến
nghị và, nếu không thể tránh khỏi, nên được thực hiện trước khi con vật được ba ngày tuổi
để giảm thiểu chấn thương. Sự kết hợp của đánh dấu tai với cắt cụt ngón chân dẫn đến
thang số có thể từ 0 đến 12.999. Việc áp dụng các dấu màu trên lông hoặc trên đuôi (cơ sở)
cung cấp một phương tiện nhận dạng trong các nhóm nhỏ trên cơ sở (R. Havenaar J. C.,

2001).
8


1.6.5. Mơi trường thí nghiệm
1.6.5.1.Lồng ni chuột
Lồng cho chuột trong phịng thí nghiệm nên được làm bằng vật liệu vật liệu dễ vệ
sinh, có khả năng chống va đập tương đối và có thể chịu được sự tiếp xúc thường xuyên
với nước nóng và chất tẩy. Lồng kim loại thường được sử dụng để nuôi chuột trong quá
khứ, nhưng hầu hết các lồng chuột ngày nay là nhựa, vì nhựa có thể đáp ứng tất cả các tiêu
chí trên. Thơng thường, lồng chuột được đậy bằng nắp dây có chứa giá đỡ thức ăn và có
thể có hoặc khơng có nơi để đặt chai nước. Điều quan trọng là các thanh hoặc sợi dây phải
được đặt gần nhau hoặc được dệt trong một lưới đủ chặt, để chuột không thể trốn thoát
hoặc bị mắc kẹt trong các lỗ hở.
Những chiếc lồng dùng một lần - những chiếc lồng bị loại bỏ sau một lần sử dụng đã có mặt trên thị trường trong nhiều năm, nhưng cho đến gần đây, nó rất hữu dụng vì tính
dễ vỡ của chúng. Gần đây, lồng dùng một lần làm bằng polyetylen terephthalate - viết tắt là
PET hoặc PETE - đã có sẵn trên thị trường. Lồng PET có trọng lượng nhẹ, rõ ràng, chống
va đập và có thể tái chế. Trong khi PET khơng thể được hấp khử trùng, nó có thể được
khử trùng bằng khí ethylene oxide hoặc chiếu xạ gamma. Lồng dùng một lần là một lựa
chọn ngày càng phổ biến cho các tình huống ngăn chặn, ví dụ, kiểm dịch hoặc nghiên cứu
sử dụng các tác nhân truyền nhiễm hoặc hóa chất độc hại. Lồng chuột có nhiều kích cỡ, và
khơng có kích thước nào thích hợp hơn bất kỳ kích thước nào khác. Tuy nhiên, chuồng
phải đủ rộng để thoải mái chứa số lượng chuột sẽ được nhốt trong đó (Peggy J. Danneman
M. A., 2013)

9


Hình 1.3. Một số lồng ni chuột thường được sử dụng (Patrick Sharp, 2012)

Chất liệu dùng để lót trong lồng ni đơng vật thí nghiệm phải thấm nước, khơng
bụi, khơng độc hại, không tốn kém, khử trùng, không gây ô nhiễm và dễ dàng sử dụng một
lần. Nói chung, ít nhất 6 mm vật liệu lót trong lồng ni là phù hợp. Thơng thường vật
liệu lót lồng ni thường được sử dụng bao gồm giấy tái chế, bột ngô xay, cellulose và
dăm gỗ (gỗ thơng, gỗ thơng hoặc gỗ cứng).

Hình 1.4. Một số vật liệu lót chuồng thơng dụng (Patrick Sharp, 2012)
1.6.5.2.Nhiệt độ môi trường
Khuyến nghị về nhiệt độ môi trường và độ ẩm tương đối cho chuột thí nghiệm lần
lượt là 20 - 26 ° C (68 - 79 ° F) và 30 - 70%, tuy nhiên tùy điều kiện khí hậu mỗi quốc gia
có sự khác biệt nên nhiệt độ và độ ẩm chuồng ni có thể có sự thay đổi để phù hợp nhất.
Ở Việt Nam, nhiệt độ phịng trung bình 29-300C, do đó nhiệt độ được sử dụng trong

10


nghiên cứu của chúng tôi là 29-300C, độ ẩm 40-45% Nhiệt độ mơi trường và độ ẩm tương
đối có thể thay đổi đáng kể bởi vì một số yếu tố ảnh hưởng như mật độ động vật thí
nghiệm trong lịng ni, vật liệu lót lồng,... (Patrick Sharp, 2012)
Nhiệt độ và độ ẩm môi trường luôn được giữ ổn định, điểu này khơng chỉ góp phần
vào sức khỏe nói chung mà làm giảm tỷ lệ mắc và lây nhiễm các bệnh truyền nhiễm.
1.6.5.3.Ánh sáng
Chiếu sáng phải cho phép gián đoạn tối thiểu trong hành vi và sinh lý của chuột,
nhưng vẫn cho phép nhân viên phịng thí nghiệm thực hiện việc chăm sóc động vật thơng
thường. Ba yếu tố quan trọng nhất của ánh sáng là chất lượng quang phổ, photoperiod và
quang hóa. Chuột bạch có vẻ nhạy cảm nhất với quang hóa, và do đó, hầu hết các báo cáo
bệnh lý võng mạc dựa trên phototoxic. Mức ánh sáng chấp nhận được trong phạm vi lồng
nuôi khoảng từ 130 đến 325 lux. Mức độ 325 lux là phù hợp cho việc chăm sóc động vật
thơng thường. Photoperiod, hay chu kỳ ánh sáng, hầu hết các cơ sở nghiên cứu hoạt động
theo chu kỳ 12:12, trong đó photoperiod được chia đều với 12 giờ sáng và tối. Sử dụng ánh

sáng LED mang lại những lợi ích sau so với ánh sáng huỳnh quang: khơng phát xạ siêu
âm, khơng có bằng chứng tổn thương võng mạc trong khi ức chế thích hợp melatonin
pineal, tiết kiệm năng lượng đáng kể và khơng có nguy cơ liên quan đến thủy ngân.
Chuột bạch vừa nhạy cảm với tiếng ồn trong phịng thí nghiệm vừa có khả năng
liên kết những kích thích này với các phản ứng thực nghiệm dẫn đến làm sai lệch kết quả
trong các thí nghiệm với chúng (Gay, 1986).
1.6.6. Chỉ số đường huyết của thực phẩm (GI)
Khái niệm GI được giới thiệu lần đầu bởi Jenkins và cộng sự vào đầu những năm
1980 trong việc quản lý chế độ ăn uống tiểu đường (Jenkins DJ, 1981). Chỉ số đường huyết
(GI) là một hệ thống phân loại trong đó các phản ứng đường huyết của thực phẩm được lập
theo tiêu chuẩn (bánh mì trắng) (Wolever T. , 1990), là thước đo mức độ đường huyết trên
mỗi đơn vị carbohydrate. Mặt khác, chỉ số đường huyết (GI) là một khái niệm mở rộng về
chất xơ, là chỉ số tham chiếu thành phần, được định nghĩa là đường huyết của
carbohydrate, đường huyết trong thực phẩm theo phần trăm tác dụng của một lượng
glucose tương đương. GI có thể được sử dụng như một chỉ số tham chiếu của thực phẩm,
được biểu thị dưới dạng tương đương glucose đường huyết (GGE)/100 g thực phẩm
(Monro, 2003).

11


Thực phẩm có GI cao được tiêu hóa nhanh chóng, hấp thụ và biến đổi thành
glucose, mặt khác thực phẩm GI thấp thơng thường có (<55) có tác dụng thuận lợi trong
việc kiểm soát bệnh tiểu đường và giảm các yếu tố nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Những
thực phẩm như vậy cũng có thể là lợi thế liên quan đến cảm giác no và hoạt động thể chất
(BjörckN-G.Asp, 1994). Việc lựa chọn thực phẩm có GI thấp đã được ủng hộ trong hướng
dẫn ăn uống lành mạnh cho những người mắc bệnh tiểu đường (Association, 1997)
Việc xác định chỉ số đường huyết ở chuột để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các
yếu tố trong thành phần thức ăn đến sự chuyển hóa glucose trong cơ thể. Nồng độ glucose
trong máu lúc đói phụ thuộc vào thời gian nhịn ăn, năng lượng tồn cơ thể, cũng như tình

trạng nội tiết tố và trao đổi chất tương ứng (Rozman, 2015).

1.6.7. Các chỉ số mỡ máu
Cholesterol đóng vai trị là thành phần ổn định của màng tế bào của các tế bào, là
thành phần cấu tạo của vỏ myelin của dây thần kinh, màng sinh chất biến đổi và có mặt
trong tất cả các lipoprotein huyết tương. Cholesterol được sử dụng để tạo ra một số phân tử
quan trọng khác bao gồm corticosteroid, hormone giới tính và vitamin D. Mặt khác, nó
cũng được sử dụng để sản xuất acid mật tạo điều kiện thuận lợi cho lipid tiêu hóa và hấp
thu. Khoảng 90% tổng lượng cholesterol trong cơ thể động vật có mặt dưới dạng
cholesterol tự do trong màng tế bào, myelin và vỏ cực (Myant, 2012).
Cholesterol là một hợp chất kỵ nước và không thể tự vận chuyển trong tuần hoàn
máu ở động vật và con người. Hầu hết cholesterol trong huyết tương được vận chuyển trên
3 nhóm lipoprotein chính: cholesterol VLDL, cholesterol LDL và cholesterol HDL. Tổng
lượng cholesterol là tổng của tất cả cholesterol mang theo 3 lipoprotein này. Cả hai VLDL
và LDL có liên quan đến chứng xơ vữa các q trình, và ngày càng có nhiều bằng chứng
cho thấy HDL ngăn ngừa xơ vữa động mạch (Kwiterovich, 2000). Nồng độ trong huyết
thanh của lipoprotein mật độ thấp (LDL) có liên quan trực tiếp đến khả năng phát triển xơ
vữa động mạch (Michael I. Mackness*, 1993).
Cholesterol trong chế độ ăn uống hoặc cholesterol ngoại sinh chiếm khoảng một
phần ba lượng cholesterol trong cơ thể và 70% còn lại là tổng hợp trong cơ thể (cholesterol
nội sinh). Tuy nhiên, nồng độ cholesterol trong huyết thanh tăng lên không làm tăng mức
12


thấp tỷ lệ cholesterol lipoprotein / mật độ cao lipoprotein mật độ cao (LDL / HDL), cũng
khơng làm giảm kích thước của các hạt LDL hoặc mức cholesterol HDL. Ngày nay đã có
những nghiên cứu tìm hiểu cách ăn kiêng tác nhân ức chế sự hấp thụ cholesterol và do đó
làm giảm nồng độ cholesterol LDL (Kapourchali, 2015). Hiệp hội Tim mạch Hoa Kỳ
khuyến cáo không quá 300 mg cholesterol mỗi ngày cho dân số nói chung và dưới 200 mg
mỗi ngày cho các đối tượng tim mạch. Hoặc quá ít hoặc quá nhiều cholesterol trong cơ thể

là một yếu tố nguy cơ đối với bệnh phát triển. Ví dụ, người ta báo cáo rằng mức
cholesterol LDL thấp có thể tăng nguy cơ bất thường như ung thư, sinh non, lo lắng và
trầm cảm (Fang, 2013) . Mặt khác, nồng độ cholesterol LDL tăng cao có thể làm tăng nguy
cơ bệnh động mạch vành và đột quỵ (LaRosa, 2013).

HDL là một chất nhận ngoại bào chính, do đó thúc đẩy dịng cholesterol thơng qua
các chất vận chuyển màng (AbuMweis & Jones, 2008) được tạo thành ở gan, ruột non. Vai
trò chính của HDL là vận chuyển cholesterol từ mơ ngoại biên đến gan, được gọi là
"cholesterol tốt". Đây là lý do chính khiến nồng độ cholesterol HDL nghịch đảo tương
quan với nguy cơ xơ vữa động mạch (Hiệp hội Tim mạch Hoa Kỳ, 2016). HDL bình
thường mức cholesterol ở người khỏe mạnh là 1,0 mmol / L đối với nam và 1,3 mmol /L
đối với nữ.).
Lipoprotein mật độ thấp (LDL) mang cholesterol từ gan đến các mô khác nhau. bên
trong dịng máu, LDL được hình thành từ các lipoprotein mật độ rất thấp (VLDL) (DAVID
GITLIN, 1958). Mức LDL phải thấp hơn 3,4mmol /L, nồng độ cholesterol LDL cao hơn
có thể dẫn đến các mảng xơ vữa động mạch trong động mạch.
1.6.8. Q trình chuyển hóa trong cơ thể
1.6.8.1. Q trình chuyển hóa Carbohydrate
Q trình tiêu hóa thức ăn bắt đầu trong miệng thông qua bài tiết alpha-amylase
nước bọt (hoặc ptyalin) thủy phân liên kết alpha-1,4 (α-1,4) của tinh bột (hoặc amylum) và
chuyển đổi nó thành maltose. Enzyme tiếp theo là pancreatic-amylase (hoặc amylopsin)
trong ruột non tiêu hóa 60% tinh bột. Enzyme maltase tiếp tục thủy phân maltose tạo thành
hai phân tử glucose (Dashty, 2013). Sau đó, glucose tham gia quá trình glycolysis chuyển
hóa thành pyruvate. Trong điều kiện hiếu khí, pyruvate tiếp tục chuyển thành acetyl-CoA.

13


Acetyl-CoA tham gia chu trình Krebs bị oxy hóa hồn tồn thành CO2 và H2O và giải
phóng năng lượng dưới dạng ATP sau q trình phosphoryl hóa oxy hóa.

Glucose được sử dụng trong các quá trình trao đổi chất khác nhau để ổn định lượng
đường trong máu trạng thái hạ đường huyết, được dự trữ năng lượng ở gan và cơ xương
dưới dạng glycogen, đồng thời dự trữ năng lượng trong mô mỡ sau khi chuyển đổi thành
triglyceride (TG, TAG, triacylglycerol hoặc triacylglyceride) trong trường hợp dư thừa
glucose (Marin P, 1992) gây béo phì và một số biến chứng của béo phì.

Carbohydrate thực phẩm

Glucose
Glycogen
Quá trình
đường phân

Glucose 6- phosphate

Pentose phosphate
pathways

Triose phosphates

Pyruvate

Ribose
phosphate
Lactate

Amino
acids
Protein

Acetyl CoA
Amino
acids
Chu trình
Krebs
ATP

Hình 1.5. Sơ đồ chuyển hóa tinh bột trong cơ thể

1.6.8.2. Q trình chuyển hóa chất béo (Lipid)
14


Để được hấp thụ, lipid trước tiên phải được chuyển đổi thành các hợp chất phân
cực hơn bằng các quá trình diễn ra chủ yếu trong ruột non (Borgstrom, 1974). Bằng phản
ứng được xúc tác bởi lipase tụy cắt liên kết este ở vị trí 1 và 3 của glyceride-glycerol, chất
béo trung tính (TG) được chuyển đổi thành các hợp chất đơn giản là 2-monoglyceride và
acid béo tự do (FFA). Đồng thời, tuyến tụy tiết ra enzyme cholesterol esterase (este sterol
hydrolase) xúc tác quá trình thủy phân este sterol thành FFA và sterol tự do (Desnuelle,
1961).
Sau đó các acid béo tự do tiếp tục được chuyển hóa thành Acetyl- CoA, AcetylCoA tham gia vào chu trình Krebs để sinh năng lượng cho cơ thể.

Fatty acid
Acyl CoA

Carnitine acyl translocase

CH2 CH2
FAD
H

Acyl CoA dehydrogenase

FADH2 – – – – – – >

Respiratory chain

H2O
∆2 – enoyl CoA hydratase

CH2
NAD
L (-) ß hydroxyacyl CoA
dehydrogenase

NADH· H· – – – – – >

Respiratory chain

CH2
Thiolase
Citric acid cycle

Acyl CoA

Hình 1. 6. Sơ đồ chuyển hóa sinh năng lượng từ các acid béo tự do

15

1.6.9. Một số bệnh liên quan đến chế độ dinh dưỡng
1.6.9.1.Bệnh béo phì
Trong những năm qua, béo phì đã đạt đến tỷ lệ trên tồn cầu. Nó được coi là một
vấn đề sức khỏe cộng đồng trên toàn thế giới. Thừa cân là một yếu tố nguy cơ quan trọng
đối với mãn tính bệnh khơng lây nhiễm như đái tháo đường, tăng huyết áp, bệnh tim mạch
và ung thư. Nó được gây ra bởi một số yếu tố, chẳng hạn như khuynh hướng di truyền, ăn
uống khơng đầy đủ thói quen và lối sống ít vận động.
Béo phì, một tình trạng đặc trưng bởi lượng mỡ trong cơ thể quá mức, thường được
cho là kết quả từ việc tiêu thụ quá nhiều chất béo. Chất béo dư thừa trong khẩu phần ăn
hằng ngày là một trong những yếu tố môi trường quan trọng nhất dẫn đến tình trạng béo
phì nó dẫn đến sự tích tụ mỡ quá mức trong cơ thể (Woo, 2008). Theo Tổ chức Y tế Thế
giới (WHO) béo phì là kết quả của sự mất cân bằng năng lượng dẫn đến tích lũy chất béo,
dẫn đến các biến chứng như tăng huyết áp, tăng cholesterol máu, tăng triglyceride máu và
tiểu đường (Fernandes, 2016).
Không dung nạp glucose, rối loạn lipid máu và tăng huyết áp là những biến chứng
phổ biến của bệnh béo phì. Các nghiên cứu trước đây về tỷ lệ mắc bệnh béo phì đã chỉ ra
rằng mức độ nghiêm trọng của các biến chứng không nhất thiết tương quan với mức độ của
cơ thể tích tụ mỡ, nhưng liên quan chặt chẽ hơn đến phân phối mỡ cơ thể (Y Matsuzawa,
1999).
Vai trị chính của mơ mỡ là nơi dự trữ chất béo trung tính triglyceride trong quá
trình tiêu thụ năng lượng và sản sinh các acid béo khi năng lượng vượt quá năng lượng đầu
vào. Mặc dù mô mỡ trắng được coi là một mô khơng hoạt động trao đổi chất, nhưng nó
kiểm sốt năng lượng của sự trao đổi chất (Gesta S, 2007). Quá trình này được thực hiện
thơng qua nội tiết, tín hiệu paracrine và autocrine cho phép các tế bào mỡ điều chỉnh sự
trao đổi chất của các tế bào mỡ hoặc tế bào khác nằm ở não, gan, cơ hoặc tuyến tụy (Kim
S, 2000).
Chức năng mơ mỡ có thể được phân loại thành ba khía cạnh. Đầu tiên, nó liên quan
đến q trình chuyển hóa lipid bao gồm việc tích trữ triglyceride. Thứ hai, nó dị hóa các
triglyceride theo thứ tự để giải phóng glycerol và acid béo tham gia chuyển hóa glucose ở
gan và các mơ khác. Cuối cùng, các tế bào mỡ tiết ra các adipokine, bao gồm hormone,

16