Fordøyelighet av utvalgt resistent stivelse hos mennesker

Kostfiber består hovedsakelig av karbohydrater som ikke fordøyes i menneskets tynntarm. Et høyt inntak av kostfiber er assosiert med mange helsemessige fordeler inkludert, men ikke begrenset til, forbedret tarmfunksjon og redusert risiko for vektøkning, hjerte- og karsykdommer og diabetes. Derfor er det stor interesse i næringsmiddelindustrien for å produsere produkter beriket med kostfiber for å fremme helse. En måte å oppnå dette på er å bruke mer fullkorn (hvete, ris, havre, bygg) som ingredienser i produkter som frokostblandinger, brød og matbarer. Bruk av fullkorn resulterer imidlertid i produkter som har en annen smak og/eller tekstur enn de vanlige produktene laget av raffinert korn. Det er således utviklet andre typer fiberrike ingredienser som kan inkorporeres i matprodukter med mindre effekt på smak og/eller tekstur. Eksempler på slike ingredienser er inulin (et oligosakkarid som inneholder fruktose) og resistent stivelse. Resistent stivelse, definert som stivelse som ikke fordøyes i menneskets tynntarm, finnes i små mengder (2-5 % av total stivelse) i mange normale matvarer.

Stivelse er det mest rikelig energiholdige næringsstoffet i menneskets kosthold; den består av 2 typer polysakkarider: amylose, er en lineær polymer som består av lange kjeder av glukosemolekyler forbundet med 1-4 bindinger; og amylopektin, en svært forgrenet polymer som består av lange kjeder av glukosemolekyler forbundet med 1-4 bindinger med tallrike 1-6 koblingsgrenpunkter. Mesteparten (70-80%) av stivelsen i vanlig stivelsesholdig mat (f.eks. korn og poteter) er amylopektin. Amylopektin er svært fordøyelig fordi dets forgrenede struktur gjør det lett i stand til å gelatinisere, prosessen der tilstøtende stivelsesmolekyler sveller og skiller seg fra hverandre under påvirkning av fuktig varme (dvs. matlaging). Derimot er amylose mindre fordøyelig fordi dens lineære struktur lar tilstøtende molekyler assosieres ved hydrogenbinding som reduserer deres evne til å gelatinisere. Noen typer kommersielt tilgjengelig resistent stivelse kommer fra maisstammer som produserer stivelse som inneholder 70 til 100 % amylose.

Fordøyeligheten til stivelse bestemmes vanligvis in vitro ved bruk av metoder som involverer fordøyelse av stivelsen med α-amylase under pH- og temperaturforhold som antas å etterligne fordøyelsen i den menneskelige tynntarmen. Imidlertid er det bevis på at slike metoder kan overvurdere mengden resistent stivelse med så mye som 100 %. Metoder som brukes for å estimere stivelsesfordøyelighet in vivo inkluderer pustehydrogenmetoden og måling av mengden karbohydrat i ileal-avløpet til personer med ileostomi. Sistnevnte anses for å være den beste in vivo-metoden som innebærer forberedelse av forsøkspersoner med et polysakkaridfritt kosthold dagen før inntak av testkarbohydratet med frokost. Forsøkspersonene samler opp ileal-avløp i løpet av dagen, hvor de spiser en diett uten polysakkarid. Det er bevis på at resistent stivelse inntatt til frokost blir fullstendig gjenvunnet i ileal-avløp 8-10 timer etter inntak. Målet med denne studien er å bestemme mengden karbohydrater i 3 kommersielt tilgjengelige stivelser (Hi-Maize® 260, Hylon® VII og Amioca maisstivelse) som slipper ut fordøyelsen i den menneskelige tynntarmen.