Valittujen vastustuskykyisten tärkkelysten sulavuus ihmisissä

Ravintokuidut koostuvat pääasiassa hiilihydraateista, jotka eivät sula ihmisen ohutsuolessa. Runsas ravintokuidun saanti liittyy moniin terveyshyötyihin, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, suolen toiminnan paranemiseen ja painonnousun, sydän- ja verisuonitautien ja diabeteksen riskin vähenemiseen. Siksi elintarviketeollisuudessa on suuri kiinnostus valmistaa ravintokuidulla rikastettuja tuotteita terveyden edistämiseksi. Yksi tapa saavuttaa tämä on käyttää enemmän täysjyvätuotteita (vehnä, riisi, kaura, ohra) ainesosina tuotteissa, kuten aamiaismuroissa, leivissä ja ruokapatukkaissa. Täysjyväviljojen käyttö johtaa kuitenkin tuotteisiin, joilla on erilainen maku ja/tai rakenne kuin tavanomaisilla jalostetuista jyvistä valmistetuilla tuotteilla. Siten on kehitetty muun tyyppisiä kuitupitoisia ainesosia, joita voidaan sisällyttää elintarviketuotteisiin siten, että ne vaikuttavat vähemmän niiden makuun ja/tai rakenteeseen. Esimerkkejä tällaisista ainesosista ovat inuliini (fruktoosia sisältävä oligosakkaridi) ja resistentti tärkkelys. Resistenttiä tärkkelystä, joka määritellään tärkkelykseksi, joka ei hajoa ihmisen ohutsuolessa, on pieniä määriä (2–5 % tärkkelyksen kokonaismäärästä) monissa normaaleissa elintarvikkeissa.

Tärkkelys on runsain energiaa sisältävä ravintoaine ihmisen ruokavaliossa; se koostuu 2 tyyppisistä polysakkarideista: amyloosi, on lineaarinen polymeeri, joka koostuu pitkistä glukoosimolekyyliketjuista, joita yhdistää 1-4 sidosta; ja amylopektiini, erittäin haaroittunut polymeeri, joka koostuu pitkistä glukoosimolekyylien ketjuista, jotka on yhdistetty 1-4 sidoksella lukuisilla 1-6 sidoshaarapisteillä. Suurin osa (70-80 %) tärkkelyksestä normaaleissa tärkkelyspitoisissa elintarvikkeissa (esim. viljat ja perunat) on amylopektiini. Amylopektiini on hyvin sulavaa, koska sen haarautunut rakenne tekee siitä helposti gelatinoituvan, jolloin viereiset tärkkelysmolekyylit turpoavat ja erottuvat toisistaan ​​kostean lämmön vaikutuksesta (esim. ruoanlaitto). Sitä vastoin amyloosi on vähemmän sulavaa, koska sen lineaarinen rakenne sallii vierekkäisten molekyylien liittymisen vetysidoksella, mikä vähentää niiden kykyä gelatinoitua. Jotkut kaupallisesti saatavilla olevat kestävät tärkkelystyypit ovat peräisin maissikannoista, jotka tuottavat tärkkelystä, joka sisältää 70-100 % amyloosia.

Tärkkelyksen sulavuus määritetään tavallisesti in vitro käyttäen menetelmiä, joihin liittyy tärkkelyksen pilkkominen a-amylaasilla pH- ja lämpötilaolosuhteissa, joiden uskotaan jäljittelevän ruoansulatusta ihmisen ohutsuolessa. On kuitenkin näyttöä siitä, että tällaiset menetelmät voivat yliarvioida resistentin tärkkelyksen määrän jopa 100 %. Tärkkelyksen sulavuuden arvioimiseen in vivo käytetään hengityksen vetymenetelmää ja hiilihydraattimäärän mittaamista ileostomia saaneiden koehenkilöiden sykkyräsuolen ulosteesta. Jälkimmäistä pidetään parhaana in vivo -menetelmänä, jossa valmistetaan koehenkilöt, jotka noudattavat polysakkaridivapaata ruokavaliota edeltävänä päivänä, jonka jälkeen nautitaan testihiilihydraatti aamiaisen yhteydessä. Koehenkilöt keräävät ileaalista jätevettä päivän aikana, jona aikana he nauttivat polysakkariditonta ruokavaliota. On näyttöä siitä, että aamiaisella nautittu resistentti tärkkelys palautuu täydellisesti ileaaliseen 8-10 tunnin kuluttua nauttimisesta. Tämän tutkimuksen tavoitteena on määrittää hiilihydraattien määrä 3 kaupallisesti saatavilla olevasta tärkkelyksestä (Hi-Maize® 260, Hylon® VII ja Amioca maissitärkkelys), jotka pakenevat ruoansulatusta ihmisen ohutsuolessa.