Verdaulichkeit ausgewählter resistenter Stärken beim Menschen

Ballaststoffe bestehen hauptsächlich aus Kohlenhydraten, die im menschlichen Dünndarm nicht verdaut werden. Eine hohe Aufnahme von Ballaststoffen ist mit vielen gesundheitlichen Vorteilen verbunden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine verbesserte Darmfunktion und ein geringeres Risiko für Gewichtszunahme, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes. Daher besteht in der Lebensmittelindustrie ein großes Interesse, mit Ballaststoffen angereicherte Produkte zur Förderung der Gesundheit herzustellen. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, mehr Vollkornprodukte (Weizen, Reis, Hafer, Gerste) als Zutaten in Produkten wie Frühstückszerealien, Brot und Riegeln zu verwenden. Die Verwendung von Vollkornprodukten führt jedoch zu Produkten, die einen anderen Geschmack und/oder eine andere Textur aufweisen als die üblichen Produkte aus raffiniertem Getreide. Daher wurden andere Arten von Inhaltsstoffen mit hohem Fasergehalt entwickelt, die in Lebensmittelprodukte mit geringerer Auswirkung auf deren Geschmack und/oder Textur eingearbeitet werden können. Beispiele für solche Inhaltsstoffe sind Inulin (ein fructosehaltiges Oligosaccharid) und resistente Stärke. Resistente Stärke, definiert als Stärke, die im menschlichen Dünndarm nicht verdaut wird, ist in geringen Mengen (2-5 % der Gesamtstärke) in vielen normalen Lebensmitteln enthalten.

Stärke ist der am häufigsten vorkommende energiehaltige Nährstoff in der menschlichen Ernährung; es besteht aus 2 Arten von Polysacchariden: Amylose ist ein lineares Polymer, das aus langen Ketten von Glucosemolekülen besteht, die durch 1-4 Verknüpfungen verbunden sind; und Amylopektin, ein stark verzweigtes Polymer, das aus langen Ketten von Glucosemolekülen besteht, die durch 1-4-Bindungen mit zahlreichen 1-6-Bindungsverzweigungspunkten verbunden sind. Der Großteil (70–80 %) der Stärke in normalen stärkehaltigen Lebensmitteln (z. Getreide und Kartoffeln) ist Amylopektin. Amylopektin ist leicht verdaulich, da es aufgrund seiner verzweigten Struktur leicht gelatinieren kann, dem Prozess, bei dem benachbarte Stärkemoleküle unter dem Einfluss feuchter Hitze (d. h. Kochen). Im Gegensatz dazu ist Amylose weniger verdaulich, da ihre lineare Struktur es benachbarten Molekülen ermöglicht, sich durch Wasserstoffbindung zu assoziieren, was ihre Fähigkeit zur Gelatinierung verringert. Einige Arten von im Handel erhältlicher resistenter Stärke stammen von Maisstämmen, die Stärke produzieren, die 70 bis 100 % Amylose enthält.

Die Verdaulichkeit von Stärke wird gewöhnlich in vitro unter Verwendung von Verfahren bestimmt, die den Verdau der Stärke mit &agr;-Amylase unter pH- und Temperaturbedingungen beinhalten, von denen angenommen wird, dass sie die Verdauung im menschlichen Dünndarm nachahmen. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass solche Methoden die Menge an resistenter Stärke um bis zu 100 % überschätzen können. Zu den Methoden, die zur Abschätzung der Stärkeverdaulichkeit in vivo verwendet werden, gehören die Atemwasserstoffmethode und die Messung der Kohlenhydratmenge im Ileumabfluss von Patienten mit einem Ileostoma. Das letztere wird als das beste in-vivo-Verfahren angesehen, das die Vorbereitung der Probanden mit einer Polysaccharid-freien Diät am Tag vor dem Verzehr des Testkohlenhydrats zum Frühstück beinhaltet. Die Subjekte sammeln während des Tages Ileumabsonderungen, währenddessen sie eine Polysaccharid-freie Diät zu sich nehmen. Es gibt Hinweise darauf, dass resistente Stärke, die zum Frühstück verzehrt wird, 8–10 Stunden nach dem Verzehr vollständig im Ileumabfluss wiedergefunden wird. Das Ziel dieser Studie ist es, die Menge an Kohlenhydraten in 3 kommerziell erhältlichen Stärken (Hi-Maize® 260, Hylon® VII und Amioca-Maisstärke) zu bestimmen, die der Verdauung im menschlichen Dünndarm entgehen.