کلیدهای تغذیه ای برای یک رژیم غذایی سالم ممکن است در کشف ساختارهای نشاسته نهفته باشد

مطالعه اخیر منتشر شده در مجله خوراکی ها اثرات ساختار نشاسته بر سلامت انسان را مورد بحث قرار می دهد.

مطالعه: اثرات ساختار مولکولی نشاسته در غذاها بر سلامت انسان. اعتبار تصویر: ibreakstock / Shutterstock.com

نشاسته چیست؟

نشاسته مهمترین جزء انرژی غذایی برای اکثر جمعیت جهان است. نشاسته معمولی از آمیلوز و آمیلوپکتین تشکیل شده است، در حالی که نشاسته های برخی از گیاهان و جهش یافته ها دارای ساختارهای میانی هستند.

یک بررسی اخیر در مورد رابطه بین ساختار نشاسته، قابلیت هضم و خواص حرارتی توضیح داده شده است. به طور مقایسه ای، مطالعه حاضر بر رابطه بین توزیع طول زنجیره (CLD) نشاسته و اثرات مرتبط با سلامت متمرکز شد.

خواص نشاسته و بیوسنتز

مکان و سرعت هضم غذاهای نشاسته ای در دستگاه گوارش (GI) با سلامت انسان ارتباط دارد. به نظر می رسد سرعت هضم نشاسته نیز بر سلامت روان تأثیر می گذارد.

نشاسته سریع هضم شده (RDS) باعث افزایش سطح قند خون می شود که می تواند سیستم انسولین را تحت فشار قرار دهد و در صورت مزمن شدن می تواند منجر به دیابت شود. نشاسته آهسته هضم (SDS) بار گلیسمی محصول غذایی را کاهش می دهد و در نتیجه خطر ابتلا به سرطان سینه یا روده بزرگ و دیابت نوع 2 را کاهش می دهد و احساس سیری را افزایش می دهد.

مطالعات قبلی ارتباط بین مصرف طولانی مدت SDS و بهبود پروفایل متابولیک را نشان می دهد. در واقع، مصرف SDS می تواند پیک گلوکز پس از غذا را کاهش دهد، که برای مدیریت دیابت مفید است.

نشاسته مقاوم (RS) که به روده بزرگ می رسد، بستری برای تخمیر میکروبی است که دی اکسید کربن، هیدروژن، اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه و متان تولید می کند. این می تواند پاسخ های گلوکز و انسولین پس از غذا را کاهش دهد تا در نهایت برای سلامت انسان مفید باشد.

CLD یک عامل تعیین کننده ضروری برای قابلیت هضم و خاصیت چسبندگی نشاسته است. علاوه بر این، CLD منعکس کننده توزیع زنجیره های منفرد به دست آمده پس از برش تمام پیوندهای (1 → 6) -α توسط یک آنزیم انشعاب (DBE) است. CLD با اندازه گیری تعداد یا توزیع وزن به عنوان تابعی از درجه پلیمریزاسیون (DP) گلوکان های خطی به دست می آید.

بیوسنتز نشاسته عمدتاً شامل پنج آنزیم است، از جمله سنتاز نشاسته (SS)، SS I (GBSSI)، آنزیم شاخه دار نشاسته (SBE)، DBE و آدنوزین دی فسفات (ADP) – گلوکز پیروفسفوریلاز (AGPase).

SS، DBE و SBE آنزیم های اصلی بیوسنتز آمیلوپکتین هستند، در حالی که GBSSI، DBE و SBE در بیوسنتز آمیلوز نقش دارند. SBE پیوندهای (1→4)-α را قطع می کند و زنجیره کوتاه را به یک والد یا زنجیره دیگر اضافه می کند تا پیوندهای (1→6) -α ایجاد کند. در مقابل، DBE به طور مستقیم پیوندهای (1 → 6) -α پلی گلوکان ها را هیدرولیز می کند. AGPase کاتالیز و تولید می کند

ADP-گلوکز از طریق پیوندهای (1→4)-α توسط SS کشیده می شود، در حالی که GBSS زنجیره های آمیلوز را طولانی می کند و تعداد زنجیره های بسیار بلند آمیلوپکتین (ELCs) را افزایش می دهد. در مقابل، ایزوفرم های SS (I-IV) در درجه اول در سنتز آمیلوپکتین نقش دارند.

ساختار نشاسته و اثرات مرتبط با سلامتی

ساختار ریز نشاسته می تواند بر قابلیت هضم آن، از جمله ویژگی های عملکردی دیگر، تأثیر بگذارد. مطالعات مختلف نشان می دهد که زنجیره کوتاه A آمیلوپکتین (DP 6 – 12) بر مقدار SDS و RDS تأثیر می گذارد.

یک مطالعه ارتباط بین نسبت‌های پایین‌تر زنجیره A آمیلوپکتین و RDS پایین‌تر را گزارش کرده است، بنابراین به SDS بالاتر در برنج دانه بلند کمک می‌کند. علاوه بر این، مطالعه دیگری همبستگی منفی بین نسبت زنجیره کوتاه در نشاسته ذرت پخته شده و سرعت هضم گزارش کرد.

نسبت بالاتری از زنجیره‌های بلند B آمیلوپکتین (DP > 40) پتانسیل تأثیرگذاری بر رتروگراسیون SDS در خنک‌سازی را دارد و به هضم آهسته کمک می‌کند. آمیلوپکتین حاصل از نشاسته ذرت پخته شده، با زنجیره های کوتاه، چگالی انشعاب زیاد و انتهای کوتاه شده غیر کاهنده به آرامی هضم می شود.

این ممکن است به دلیل برش ترجیحی پیوندهای (1→4)-α توسط α-آمیلاز باشد. قابل ذکر است، سرعت برش (1 → 6) -α توسط آمیل گلوکوزیداز کندتر از برش (1 → 4) -α است.

آمیلوز CLD همچنین می تواند به طور قابل توجهی بر قابلیت هضم تأثیر بگذارد. این درونکشتگاهی قابلیت هضم نشاسته برنج پخته و نشاسته بومی تحت تأثیر محتوای آمیلوز و درجه انشعاب زنجیره‌های آمیلوز کوتاه یا متوسط ​​(DP 100-500) قرار گرفت. زنجیره‌های کوتاه‌تر آمیلوز مارپیچ‌های دوتایی را در نشاسته‌های مومی شکل جدا شده تشکیل می‌دهند که پس از سرد شدن به آرایه‌های کریستالی تبدیل می‌شوند که به آرامی هضم می‌شوند.

زنجیره های میانی (DP 500-1000) آمیلوز در نشاسته برنج پخته شده غیر مومی و نشاسته بومی مانع از تجمع و تشکیل شبکه های متقاطع می شوند و در نتیجه سرعت هضم را کاهش می دهند. زنجیره های بلند آمیلوز (DP 1000 – 1500) نیز می تواند تأثیر داشته باشد. یک مطالعه قبلی نشان داد که زنجیره‌های آمیلوز طولانی با قابلیت هضم نشاسته برنج ارتباط دارد، اما نه به اندازه زنجیره‌های آمیلوز کوتاه و متوسط.

نتیجه گیری

در حالی که مطالعات متعددی رابطه بین ویژگی‌های ساختاری و عملکردی نشاسته را بررسی کرده‌اند، تحقیقات بیشتری برای درک اثرات ساختار نشاسته بر سلامت انسان مورد نیاز است. اگر چه تاثیر محتوای آمیلوز بر قابلیت هضم ثابت شده است، اثرات آمیلوز CLD نسبتا کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است.

اصلاح ویژگی های ساختاری نشاسته می تواند مزایای سلامتی مثبتی داشته باشد. مطالعات آینده ممکن است بر روی اثرات زنجیره‌های آمیلوپکتین میانی یا بلند بر قابلیت هضم تمرکز کنند.