Nghiên cứu quy trình công nghệ tổng hợp và tinh chế tinh bột natri octenyl succinat làm chất xơ chức năng hỗ trợ điều trị bệnh béo phì và bệnh tiểu đường
Bệnh đái tháo đường là bệnh thường gặp nhất trong số những bệnh nội tiết và là một trong ba bệnh có tốc độ phát triển nhanh nhất thế thế giới (ung thư, tim mạch và đái tháo đường), nó được cho là một trong mười nguyên nhân hàng đầu gây tử vong ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Theo tổ chức Y tế thế giới, số người mắc bệnh tiểu đường tăng xấp xỉ 4 lần trong giai đoạn 1985-2015, và con số này sẽ vào khoảng 700 triệu người năm 2045. Đáng lo ngại là sự trẻ hóa đối tượng mắc bệnh đái tháo đường đang gia tăng. Từ năm 1980-2014, người mắc bệnh ở độ tuổi trên 18 tăng từ 4,7% lên 8,5%. Việt Nam hiện có khoảng 5 triệu người mắc bệnh đái tháo đường. Tuy không phải là nước có tỷ lệ người mắc đái tháo đường cao nhất, nhưng là nước có tỷ lệ gia tăng số người mắc cao nhất thế giới. Theo đánh giá, số lượng người bệnh tăng từ 2,7% năm 2002 lên 5,7% năm 2012, và dự tính đến năm 2030 con số này sẽ tăng gấp đôi so với năm 2010.
Sự bùng phát về bệnh tiểu đường dẫn đến gánh nặng tài chính cho mỗi gia đình và xã hội. Ước tính chi phí cho mỗi đợt điều trị từ 0,5-20 triệu đồng. Năm 2007, Việt Nam chi khoảng 320 triệu đô la cho điều trị bệnh, con số này ước tính tăng lên 1,1 tỷ đô vào năm 2025. Kiểm soát chặt chẽ nồng độ glucose trong máu sẽ cho kết quả giảm tỷ lệ biến chứng liên quan đến bệnh tiểu đường ở bệnh tiểu đường loại 1 và loại 2. Một số nghiên cứu đã ghi nhận rằng giảm chất béo trong chế độ ăn uống, tăng chế độ ăn uống chất xơ và tăng cường hoạt động thể chất có hiệu quả cho cả việc phòng ngừa và điều trị bệnh tiểu đường. Thật không may cho những người ít tuân thủ các khuyến nghị về chế độ ăn uống và tập thể dục và dẫn đến mắc bệnh tiểu đường loại 2 và phải dựa vào điều trị bằng insulin hoặc thuốc hạ đường huyết bằng đường uống. Như vậy, để giảm sự gia tăng tỷ lệ người mắc bệnh tiểu đường, giảm chi phí điều trị cho gia đình người mắc bệnh và xã hội, biện pháp sử dụng các thực 4 phẩm chức năng để có thể hỗ trợ kiểm soát đường huyết, có tác dụng hữu ích cho việc kiểm soát bệnh tiểu đường, làm giảm nhu cầu can thiệp bằng dược phẩm, phòng ngừa và đẩy lùi các bệnh béo phì, giảm mỡ máu, các bệnh tiểu đường… là các biện pháp hữu hiệu đã được thừa nhận. Các nghiên cứu đã kết luận tinh bột Natri Octenyl Succinat (SOS) làm giảm đường huyết sau ăn so với khi ăn một lượng glucose tương đương, giảm thời gian xuất hiện glucose trong máu. Do phản ứng đường huyết thấp, tinh bột SOS có thể được sử dụng như là một carbohydrate trong sản phẩm dinh dưỡng cho những người bị bệnh tiểu đường. Trên thế giới, rất nhiều các nhà Khoa học đã nghiên cứu tổng hợp tinh bột SOS từ các nguồn nguyên liệu khác nhau như tinh bột ngô, tinh bột khoai tây, tinh bột sắn, hạt cao lương sáp.
Trên cơ sở những nghiên cứu khoa học đã được thực hiện trên thế giới về khả năng ứng dụng của sản phẩm SOS trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, với nguồn nguyên liệu tinh bột sắn dồi dào trong nước, ThS. Bùi Thị Thời cùng các cộng sự tại Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam, Tập đoàn Hóa chất Việt Nam thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình công nghệ tổng hợp và tinh chế tinh bột Natri octenyl succinat làm chất xơ chức năng hỗ trợ điều trị bệnh béo phì và bệnh tiểu đường” xây dựng được quy trình công nghệ tổng hợp và tinh chế tinh bột natri octenyl succinat quy mô 20 kg sản phẩm/ mẻ. Sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng phù hợp làm thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị bệnh béo phì và bệnh tiểu đường.
Sau một thời gian thực hiện, đề tài thu được một số kết quả sau:
1. Đã sản xuất được 2017,0 kg tinh bột sắn đạt tiêu chuẩn nguyên liệu với hiệu suất thu hồi sản phẩm đạt > 90% đạt tiêu chuẩn làm nguyên liệu để tổng hợp tinh bột Natri octenyl succinat (SOS) (TCCS 10/2019/SOS-VHH).
2. Đã xây dựng được quy trình tổng hợp và tinh chế tinh bột SOS quy mô 20 kg sản phẩm/ mẻ với các thông số công nghệ tối ưu cho quy trình tổng hợp SOS: pH dung dịch = 8,5, thời gian phản ứng: 4 h, nhiệt độ phản ứng: 35°C, nồng độ dịch tinh bột: 35%, tốc độ khuấy: 120 vòng/phút, tỷ lệ tác nhân OSA/ tinh bột (w/w): 8%, hiệu suất thu sản phẩm SOS >90%.
3. Đã xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho nguyên liệu và sản phẩm tinh bột SOS.
4. Đã sản xuất thử nghiệm được 104,0 kg sản phẩm SOS có hàm lượng OSA là 5% (DS ~ 0,04) chất lượng đạt QCVN 4-18:2011/BYT và tiêu chuẩn cơ sở.
5. Sản phẩm tinh bột SOS đã được phân tích cấu trúc, hình thái bằng các phương pháp phổ IR, NMR, SEM, X-RAY.
6. Sản phẩm tinh bột SOS của đề tài đã được đánh giá chất lượng theo tiêu chuẩn sản phẩm theo QCVN4-18:2011/BYT và tiêu chuẩn cơ sở.
7. Đã đánh giá tác dụng sinh học sản phẩm SOS tổng hợp được. Kết quả cho thấy:
- Tinh bột SOS 5% thể hiện mức độ tiêu hóa chậm tốt so với Glucose và sản phẩm đổi chứng
- Tinh bột SOS-5.0 ở mức liều 4 g/kg thể trọng đã làm giảm đáng kể giá trị AUC (P<0,005) và có khả năng làm giảm mức tăng đường huyết ở chuột ở thời điểm 120 phút.
- Tinh bột SOS-5.0 ở liều 6000 mg/kg/ngày đã giúp làm giảm trọng lượng chuột bị gây béo phì ở các thời điểm 8,9,10 tuần ở mức có ý nghĩa thống kê (p<0,005) và giảm chỉ số Triglycerid và LDL-cholesterol so với lô đối chứng bệnh béo.
8. Sản phẩm đã được nghiên cứu xác định về độc tính cấp, độc tính bán trường diễn trên động vật chuột bạch cho kết quả an toàn khi sử dụng.
9. Độ ổn định của tinh bột Natri octenyl succinat (SOS) đã được nghiên cứu theo phương pháp lão hóa cấp tốc. Sản phẩm đạt độ ổn định trong vòng 24 tháng bảo quản ở nhiệt độ thường.
Các kết quả nghiên cứu của đề tài mới chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm, quy mô nhỏ. Để có cơ sở triển khai ổn định quy trình, sản xuất SOS ở quy mô lớn, cung cấp cho thị trường trong nước cũng như ngoài nước nguồn sản phẩm chất lượng, giá thành rẻ, sản phẩm tinh bột SOS cần được nghiên cứu ở quy mô lớn hơn, đồng thời kết hợp với một số doanh nghiệp trong nước để nghiên cứu ứng dụng sản phẩm, sản xuất các sản phẩm thực phẩm chức năng, tạo ra sản phẩm chất lượng và đạt hiệu quả kinh tế cao từ nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 20031/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
