Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การพัฒนาอาหารเสริมทางปากที่มีสารอาหารครบถ้วนโดยใช้มอลโทเดกซ์ทรินจากแป้งมันสำปะหลังเป็นแหล่งคาร์โบไฮเดรต
Year (A.D.)
2020
Document Type
Thesis
First Advisor
Suwimol Sapwarobol
Second Advisor
Vibul Trakulhoon
Faculty/College
Faculty of Allied Health Sciences (คณะสหเวชศาสตร์)
Department (if any)
Department of Nutrition and Dietetics (ภาควิชาโภชนาการและการกำหนดอาหาร)
Degree Name
Doctor of Philosophy
Degree Level
Doctoral Degree
Degree Discipline
Food and Nutrition
DOI
10.58837/CHULA.THE.2020.212
Abstract
Carbohydrate is a major composition in oral nutrition supplement. Modification of carbohydrate composition using tapioca resistant maltodextrin (TRM) may improve the glycemic response. This study aimed to investigate the effect of TRM and TRM containing-ONS on glycemic response, satiety, and gastrointestinal (GI) tolerability in healthy individuals. Physicochemical properties and sensory evaluation of developed ONS were also investigated. In Phase I, the peak of plasma glucose and insulin response after TRM (50 g) ingestion was lowest compared to 50 g glucose (GL) and tapioca maltodextrin (TM) in 16 healthy participants. Peak of plasma glucose of TRM, GL, and TM were 104.60±2.63, 135.87±4.88, and 127.93±4.05 mg/dl, respectively, while peak of serum insulin was 13.001±2.12, 47.90±11.93, and 52.96±17.68 µIU/ml. No significant effects were observed on subjective appetite during 180 min of study. Fifty grams of TRM increased flatulence in healthy participants. In phase II, three formulas were developed: original (0 g TRM), RMD15 (2.7 g TRM), and RMD30 (5.4 g TRM). The RMD30 significantly had lowest viscosity (viscosity of original, RMD15, RMD30 were 36.37±0.25, 34.60±0.06, 34.07±0.09 cP, respectively) and highest water activity (0.35±0.01, 0.33±0.01, 0.37±0.01 respectively) compared to original formula. The overall acceptability scores of developed formula were more than 7. In phase III, seventeen healthy participants were included to examine the acute effect of 1 serving of three developed formulas on glycemic response and tolerability. The RMD30 formula showed lowest postprandial blood glucose compared to original and RMD 15 (113.33±4.44 vs 119.25±4.67 and 114.42±6.43 mg/dl, respectively). Meanwhile, the Area Under Curve of serum insulin in RMD30 group was lower by 33.1% compared to original group (2,320±570.76 vs 3,470.12±531.86 µIU/ml). Subjective appetite responses were not significantly different among three formulas. All formulas were well tolerated by healthy participants. In phase IV, RMD30 formula was chosen to be supplemented in normoglycemic and prediabetic participants. Bodyweight did not significantly change after ingestion of 1 serving/d of RMD30 for 3 weeks (66.56±3.66 vs 66.99±3.69 kg, p=0.069). Food intake significantly increased at week 3 following supplementation compared to baseline (1,144.87±87.10 vs 1,477.76±94.16 kcal, p=0.001), without affecting habitual food intake. There were no significant changes in gastrointestinal symptoms. In conclusion, TRM lowers the postprandial plasma glucose and insulin response in healthy participants. Incorporation of TRM in nutritionally complete ONS decreased viscosity and increased water activity, while increased the sensory acceptability score. The replacement of TM using TRM by 30% in ONS decreased the insulin response, without significantly affected the glucose and satiety. Supplementation of RMD30 daily for 3 weeks increased total food intake in healthy and prediabetic participants. Developed formula was well-tolerated in acute and three-weeks study.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
คาร์โบไฮเดรตเป็นหนึ่งในสารอาหารหลักที่สำคัญในอาหารทางการแพทย์ ดังนั้นการใช้รีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทรินที่ได้จากการแปรรูปแป้งมันสำปะหลัง ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นใยอาหารชนิดละลายน้ำ อาจมีส่วนช่วยในการลดระดับการตอบสนองต่อกลูโคสได้ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์ในการศึกษาผลของรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทรินและอาหารทางการแพทย์ที่มีส่วนประกอบของรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทรินต่อระดับการตอบสนองต่อระดับน้ำตาล ความเต็มอิ่ม และความทนทานของระบบทางเดินอาหาร (gastrointestinal tolerability) ในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี นอกจากนี้ยังศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี และการยอมรับทางประสาทสัมผัสของผู้บริโภคที่มีต่ออาหารทางการแพทย์อีกด้วยผลการศึกษาระยะที่ 1 พบว่าเมื่ออาสาสมัครที่มีสุขภาพดีจำนวน 16 คน รับประทานรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทริน 50 กรัม ส่งผลให้ระดับน้ำตาลและอินซูลินหลังมื้ออาหารลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มที่รับประทานกลูโคส 50 กรัมและกลุ่มที่รับประทานมอลโทเด็กซ์ทริน 50 กรัม โดยระดับน้ำตาลในเลือดสูงสุด (peak of plasma glucose) ของอาสาสมัครในกลุ่มที่รับประทานรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทริน กลุ่มที่รับประทานกลูโคส และกลุ่มที่รับประทานมอลโทเด็กซ์ทรินมีค่า 104.60±2.63 135.87±4.88 และ 127.93±4.05 mg/dl ตามลำดับ และมีระดับอินซูลินสูงสุด (peak of serum insulin) เท่ากับ 13.001±2.12 47.90±11.93 และ 52.96±17.68 µIU/ml ตามลำดับ อย่างไรก็ตามการรับประทานรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทรินไม่มีผลต่อระดับความหิว ความอิ่ม และความอยากอาหารในช่วง 180 นาทีขณะที่ทำการศึกษา นอกจากนี้รีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทริน 50 กรัมไม่ทำให้เกิดอาการท้องเสีย แต่ก่อให้เกิดอาการท้องอืด ท้องเฟ้อในอาสาสมัครบางราย. การศึกษาระยะที่ 2 อาหารทางการแพทย์ได้รับการพัฒนาขึ้นจำนวน 3 สูตร โดยมีปริมาณรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทรินแตกต่างกัน ได้แก่ อาหารทางการแพทย์ที่ไม่มีส่วนประกอบของรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทริน (original) อาหารทางการแพทย์ที่มีส่วนประกอบของรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทริน 15 กรัมและ 30 กรัม (RMD15 และ RMD30 ตามลำดับ) จากการทดสอบความหนืด (viscosity) พบว่า RMD30 มีความหนืดเท่ากับ 34.07±0.09 cP ซึ่งต่ำที่สุดเมื่อเทียบกับ original และ RMD15 ที่มีค่าความหนืด 36.37±0.25 และ 34.60±0.06 cP ตามลำดับ และ RMD30 มีค่า water activity สูงที่สุด (0.37±0.01) เมื่อเทียบกับ original และ RMD15 (0.35±0.01 และ 0.33±0.01 ตามลำดับ) ผลการทดสอบการยอมรับทางประสาทสัมผัสของผู้บริโภคที่มีต่ออาหารทางการแพทย์ ระบุว่าอาหารทางการแพทย์ทุกสูตรได้รับการยอมรับจากอาสาสมัคร โดยมีค่าเฉลี่ยคะแนนการยอมรับโดยรวมมากกว่า 7 การศึกษาระยะที่ 3 ศึกษาผลของการรับประทานอาหารทางการแพทย์ทั้ง 3 สูตรต่อระดับน้ำตาลและอินซูลินหลังมื้ออาหารในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีจำนวน 17 คน พบว่า กลุ่มที่ได้รับ RMD30 มีระดับน้ำตาลในเลือดหลังมื้ออาหารต่ำที่สุด (113.33±4.44 mg/dl) เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มที่ได้รับ original และ RMD15 (119.25±4.67 และ 114.42±6.43 mg/dl) ในขณะที่พื้นที่ใต้กราฟ (area under the curve) ของระดับอินซูลินในกลุ่มที่ได้รับ RMD30 ลดลง 33.1% เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มที่ได้รับ original (2,320±570.76 และ 3,470.12±531.86 µIU/ml) อย่างไรก็ตามการรับประทานอาหารทางการแพทย์ทั้ง 3 สูตรไม่มีผลต่อระดับความหิว ความอิ่ม และความอยากอาหารของอาสาสมัคร อีกทั้งไม่ก่อให้เกิดอาการไม่พึงประสงค์ของระบบทางเดินอาหารในอาสาสมัครอีกด้วย. การศึกษาระยะที่ 4 ศึกษาผลของการรับประทานอาหารทางการแพทย์ที่มีส่วนประกอบของรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทริน 30 กรัม ต่อระดับน้ำตาล อินซูลิน น้ำหนักตัวและการรับประทานอาหารในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีและผู้ที่ภาวะก่อนเบาหวาน ผลการศึกษาไม่พบการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักตัวเมื่อรับประทาน RMD30 (พลังงาน 252 กิโลแคลอรี่ต่อหน่วยบริโภค) 1 ซองต่อวันเป็นระยะเวลา 3 สัปดาห์ (66.56±3.66 และ 66.99±3.69 กก. p=0.069) อีกทั้งยังพบว่าการรับประทานอาหารของอาสาสมัครเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในสัปดาห์ที่ 3 (1,144.87±87.10 และ 1,477.76±94.16 กิโลแคลอรี่ p=0.001) อาสาสมัครส่วนใหญ่ขับถ่ายเป็นปกติ 1-2 ครั้งต่อวัน (รูปแบบ 3 และ 4 ของ Bristol Stool Scale) และการรับประทาน RMD30 ไม่ก่อให้เกิดอาการไม่พึงประสงค์ของระบบทางเดินอาหารในอาสาสมัคร. จากผลการศึกษาจึงสรุปได้ว่ารีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทรินมีส่วนช่วยในการลดการตอบสนองของระดับน้ำตาลและอินซูลินในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี การทดแทนมอลโทเด็กซ์ทรินด้วยรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทรินในอาหารทางการแพทย์ยังส่งผลให้ความหนืดของอาหารทางการแพทย์ลดลง และ water activity เพิ่มขึ้น และยังเพิ่มคะแนนการยอมรับทางประสาทสัมผัสของผู้บริโภคอีกด้วย อาหารทางการแพทย์ที่มีส่วนประกอบของรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทริน 30 กรัม ลดการตอบสนองของอินซูลิน แต่ไม่มีผลต่อระดับน้ำตาลในเลือดและความหิว ความอิ่ม และความอยากอาหารของอาสาสมัครอย่างมีนัยสำคัญ การรับประทานอาหารทางการแพทย์ที่มีส่วนประกอบของรีซิสแทนท์ มอลโทเด็กซ์ทริน 30 กรัม เป็นระยะเวลา 3 สัปดาห์ส่งผลให้การรับประทานอาหารของเพิ่มขึ้นและไม่ก่อให้เกิดอาการไม่พึงประสงค์ของระบบทางเดินอาหารของอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีและผู้ที่ภาวะก่อนเบาหวาน
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Astina, Junaida, "Development of nutritionally complete oral nutritional supplement using tapioca maltodextrin as a carbohydrate source" (2020). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 27.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/27