Beta Glucans (β-Glucan) là một polysaccharide hòa tan không chứa tinh bột có trong nấm men, nấm, vi khuẩn, tảo, lúa mạch và yến mạch. Beta Glucans được coi là một thành phần thực phẩm chức năng do chúng mang lại nhiều lợi ích sức khỏe khác nhau. Các hoạt động sinh học khác nhau của β-glucans đã được báo cáo như tác dụng chống ung thư, hỗ trợ điều trị đái tháo đường, chống viêm và điều hòa miễn dịch.
Tương tác với hệ vi sinh đường ruột
Lactobacilli và Bifidobacteria là 2 lợi khuẩn có số lượng lớn nhất trong hệ vi sinh vật ruột và đóng vai trò quan trọng. Sự phát triển của Lactobacilli và Bifidobacteria được hỗ trợ bởi β-glucans đã được chứng minh bằng cả nghiên cứu in vivo và in vitro.
Một nghiên cứu gần đây đã đánh giá tác dụng in vivo của Beta Glucans từ ngũ cốc đối với hệ vi sinh vật đường ruột. Sau 3, 6 và 7 tuần từ khi dùng β-glucans, kết quả cho thấy những con chuột thí nghiệm có số lượng Bifidobacterium và Lactobacillus cao hơn. Kết quả cũng gợi ý rằng liều cao hiệu quả hơn liều thấp và β-glucans có nguồn gốc từ yến mạch có hiệu quả hơn so với β-glucans từ lúa mạch.
Trong một nghiên cứu khác, các nhóm chuột khác nhau được cho ăn các loại yến mạch khác nhau và kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ acid béo chuỗi ngắn (SCFA) tăng đáng kể ở nhóm được bổ sung yến mạch so với nhóm đối chứng và Beta Glucans yến mạch cũng làm tăng nồng độ của Bifidobacteria. Vi sinh vật sử dụng chất xơ hòa tan để sản xuất SCFA, từ đó điều chỉnh nhiều quá trình quan trọng trong toàn bộ cơ thể, như điều chỉnh biểu hiện gen, chuyển hóa glucose và lipid, điều hòa cảm giác no, tất cả đều có liên quan trong cơ chế bệnh sinh của bệnh béo phì và hội chứng chuyển hóa.
Duy trì hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh giúp hỗ trợ tiêu hóa thức ăn, sản xuất các hợp chất có lợi, đảm bảo hàng rào miễn dịch và chống ung thư. Sự điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột theo hướng tích cực này cũng được chứng minh trong các nghiên cứu trên người và in vitro.
Đái tháo đường
Đái tháo đường thường được đặc trưng bởi tăng đường huyết với các triệu chứng điển hình như uống nhiều, ăn nhiều, tiểu nhiều và sụt cân. Ngày càng có nhiều bài báo nghiên cứu chứng minh rằng hệ vi sinh vật đường ruột của con người có thể điều chỉnh các quá trình sinh lý khác nhau liên quan đến bệnh đái tháo đường. Một nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng hệ vi sinh vật đường ruột ngăn chặn sự tích tụ chất béo qua trung gian insulin thông qua thụ thể SCFA GPR43. Các kết quả tổng thể cho thấy rằng trong tế bào mỡ, tín hiệu insulin bị ức chế do kích hoạt GPR43 qua trung gian axit béo, ngăn chặn sự tích tụ chất béo trong tế bào mỡ và làm tăng chuyển hóa lipid và glucose.
Một thử nghiệm có kiểm soát liều gần đây đã chỉ ra rằng đồ uống giàu Beta Glucans có tác động đến mức glucose và insulin. Kết quả từ nghiên cứu đã phát hiện ra rằng 5g Beta Glucans từ yến mạch làm giảm đáng kể lượng cholesterol toàn phần xuống 7,4%, nồng độ glucose sau bữa ăn sau 30 phút ( P = 0,005) và insulin sau 30 phút (p= 0,025). Các kết quả cho thấy rằng việc hấp thụ 5 g Beta Glucans từ yến mạch có thể cải thiện mức độ insulin và duy trì cân bằng nội môi glucose.
Những thay đổi trong hệ vi sinh vật đã được quan sát thấy trong các nghiên cứu lâm sàng trên bệnh nhân kháng insulin; đặc biệt, đã quan sát thấy sự gia tăng tỷ lệ Firmicutes/Bacteroidetes. Nghiên cứu in vitro cho thấy bổ sung yến mạch có thể làm tăng số lượng Bacteroides–Prevotella; việc sản xuất propionate và butyrate đã được tăng lên khi hệ vi sinh vật tiêu hóa glucan yến mạch. Thử nghiệm lâm sàng đã chỉ ra rằng các sản phẩm giàu Beta Glucans có thể làm giảm phản ứng glucose và insulin nhiều hơn so với các sản phẩm ít chất xơ.
Một nghiên cứu đáng chú ý cho thấy rằng bổ sung 6% Beta Glucans yến mạch cô đặc vào khẩu phần ăn cho heo làm giảm đáng kể nồng độ glucose, tăng nồng độ SCFA và tăng insulin; những thay đổi này có liên quan đến dịch vị và GLP-1. Trong một nghiên cứu gần đây, những con chuột mắc bệnh đái tháo đường được cho ăn bằng β-glucan yến mạch trong 6 tuần, và người ta cho rằng β-glucans làm giảm đáng kể lượng đường trong máu lúc đói và protein huyết thanh glycosyl hóa. Nồng độ glycogen tăng, giảm axit béo tự do và ức chế quá trình chết theo chương trình của tuyến tụy là những kết quả khác.
Tính thấm của ruột và sự thay đổi trong quần thể hệ vi sinh vật đường ruột có thể đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của kiểu hình chuyển hóa bệnh đái tháo đường. Sau khi điều trị bằng chất xơ đã ngăn những thay đổi này. Việc điều trị kéo dài bằng butyrate (một loại SCFA) cho chuột đã cho thấy sự gia tăng quá trình phân giải mỡ trong tế bào mỡ. Beta Glucans yến mạch đã tạo ra butyrate cao hơn so với các loại sợi khác, cho thấy rằng Beta Glucans từ yến mạch nên là một đề xuất quan trọng trong hỗ điều trị đái tháo đường.
Rối loạn mỡ máu và bệnh tim mạch
Một nghiên cứu về tác động của Beta Glucans đối với bệnh tim mạch cho thấy rằng việc bổ sung Beta Glucans làm giảm hàm lượng LDL-cholesterol và VLDL-cholesterol tỷ trọng rất thấp xuống 25%–31% và 0,2%–2,3% và cũng làm giảm tổng lượng cholesterol và triglyceride. Kết quả cũng cho thấy rằng mức độ lipoprotein tỷ trọng cao (HDL) đã tăng lên đáng kể; nghiên cứu về cơ chế tham gia của vi khuẩn đường ruột chưa được công bố. Các phát hiện tổng thể cho thấy rằng khía cạnh bảo vệ tim mạch qua trung gian hệ vi sinh vật đường ruột có thể là một lĩnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn để thử nghiệm các loại prebiotic khác nhau như β-glucans.
Tác động của β-glucans về thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột ở những người bị tăng cholesterol máu nhẹ đã được đánh giá. Các cá nhân được dùng bữa sáng trong 5 tuần có chứa 3g chất có trọng lượng phân tử cao (HMW), 3g chất có trọng lượng phân tử thấp (LMW), 5g LMW β-glucan lúa mạch, hoặc lúa mì và gạo. Nghiên cứu cho biết, so với nhóm đối chứng, việc bổ sung 3 g/ngày HMW β-glucan đã làm tăng số lượng Bacteroidetes và giảm đáng kể sự phong phú của Firmicutes (p<0,001) ở cấp độ ngành.
Ở cấp độ chi, tiêu thụ 3 g/ngày HMW β -glucan làm tăng Bacteroides ( p <0,003), có xu hướng tăng Prevotella ( p<0.1) nhưng giảm Dorea ( p < 0.1), trong khi đáp ứng chế độ ăn thất bại của thành phần hệ vi sinh vật đường ruột đã được quan sát thấy trong LMW (3 và 5 g) Beta Glucans. Một kết quả tổng thể rút ra một kết luận rằng việc bổ sung HMW Beta Glucans điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột một cách thuận lợi, và theo đó, nó làm giảm các vấn đề liên quan đến bệnh tim mạch (CVD). Cùng với nhau, nghiên cứu của họ cho thấy rằng Beta Glucans gây ra sự thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột theo cách phụ thuộc vào trọng lượng phân tử.
Hệ vi sinh vật giúp tiêu hóa và phân hủy các đại phân tử và điều chỉnh các con đường khác nhau (chẳng hạn như con đường Trimethylamine N-oxide và propionate ); bằng cách đó kiểm soát bệnh lý tim mạch và xơ vữa động mạch.
Một nghiên cứu thú vị đã phát hiện ra rằng hệ vi sinh vật đường ruột có khả năng làm giảm nguy cơ tim mạch bằng cách điều chỉnh thuốc hoặc tự thay đổi. Trong nghiên cứu đó, các tác giả đã phân tích sterol thực vật ester yến mạch β-glucan (OBG), và so sánh với simvastatin, quan sát thấy rằng OBG kích thích sự mở rộng quần thể Verrucomicrobia (Akkermansia muciniphila), và nhờ đó tạo ra tác dụng tiền sinh học đối với hệ vi sinh vật manh tràng, đồng thời, OBG mang lại những thay đổi tích cực đáng kể trong lipid tuần hoàn, làm giảm mức độ mảng bám trong thành động mạch chủ và điều chỉnh những thay đổi khác liên quan đến sự hình thành xơ vữa do hàm lượng chất béo cao/cholesterol gây ra bằng cách điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột, đặc biệt là Verrucomicrobia.
Một nghiên cứu thú vị khác đã phát hiện ra rằng Beta Glucans cho thấy cải thiện phản ứng mạch máu nội mô ở những người khỏe mạnh. Họ đã thực hiện một nghiên cứu thí điểm với 26 tình nguyện viên khỏe mạnh được bổ sung mì ống Granoro “Cuore Mio” dồi dào Beta Glucans lúa mạch (3 g/100 g). Kết quả nghiên cứu cho thấy mì ống “Cuore Mio” đã làm giảm đáng kể lượng lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL) và cholesterol toàn phần. Ngoài ra, họ đã quan sát thấy sự giảm p-cresyl sulfat và sự giãn mạch qua trung gian lưu lượng. Sự gia tăng SCFA cho thấy sự tham gia của hệ vi sinh vật đường ruột với Beta Glucans, nhưng việc làm sáng tỏ vai trò của hệ vi sinh vật đường ruột vẫn chưa rõ ràng.
Tài liệu tham khảo
- Muthukumaran Jayachandran, Jiali Chen, Stephen Sum Man Chung, Baojun Xu, “A critical review on the impacts of β-glucans on gut microbiota and human health”, The Journal of Nutritional Biochemistry Volume 61, November 2018, Pages 101-110, doi: https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2018.06.010
Website: https://inrd.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/inrd2022
