Антинутриент
Антинутриенты – это природные или синтетические соединения, которые мешают усвоению питательных веществ . [1] Исследования в области питания сосредоточены на антинутриентах, обычно встречающихся в продуктах питания и напитках. Антинутриенты могут принимать форму лекарств, химических веществ, которые естественным образом встречаются в источниках пищи, белках или в виде чрезмерного потребления самих питательных веществ. Антинутриенты могут действовать путем связывания витаминов и минералов, предотвращения их усвоения или ингибирования ферментов.
На протяжении всей истории люди разводили сельскохозяйственные культуры, чтобы уменьшить содержание антипитательных веществ, а процессы приготовления пищи развивались для удаления их из сырья и увеличения биодоступности питательных веществ , особенно в основных продуктах питания, таких как маниока .
Механизмы
[ редактировать ]Предотвращение поглощения минералов
[ редактировать ]Фитиновая кислота имеет сильное связывающее сродство к таким минералам, как кальций , магний , железо , медь и цинк . Это приводит к выпадению осадка, в результате чего минералы становятся недоступными для всасывания в кишечнике . [2] [3] Фитиновые кислоты распространены в скорлупе орехов, семян и зерновых и имеют большое значение в сельском хозяйстве , питании животных и эвтрофикации из-за минерального хелатирования и связанных фосфатов , выбрасываемых в окружающую среду. Без необходимости использования помола для снижения содержания фитатов (в том числе питательных веществ), [4] Количество фитиновой кислоты в кормах для животных обычно уменьшают путем добавления гистидиновой кислоты фосфата к ним фитаз . [5]
Щавелевая кислота и оксалаты присутствуют во многих растениях, в значительных количествах, особенно в ревене , чае , шпинате , петрушке и портулаке . Оксалаты связываются с кальцием , магнием и железом , предотвращая их всасывание в организме человека. [6]
Глюкозинолаты предотвращают поглощение йода , влияя на функцию щитовидной железы , и поэтому считаются зобогенными веществами . Они содержатся в таких растениях, как брокколи , брюссельская капуста , кочанная капуста , зелень горчицы , редис и цветная капуста . [6]
Ингибирование ферментов
[ редактировать ]Ингибиторы протеаз — это вещества, которые ингибируют действие трипсина , пепсина и других протеаз в кишечнике, предотвращая переваривание и последующее всасывание белка. Например, ингибитор трипсина Боумена-Бирка обнаружен в соевых бобах. [7] Некоторые ингибиторы трипсина и лектины содержатся в бобовых и мешают пищеварению. [8]
Ингибиторы липазы мешают ферментам, таким как липаза поджелудочной железы человека , которые катализируют гидролиз некоторых липидов , включая жиры. Например, препарат против ожирения орлистат заставляет определенный процент жира проходить через пищеварительный тракт непереваренным. [9]
Ингибиторы амилазы предотвращают действие ферментов, разрывающих гликозидные связи крахмалов углеводов и других сложных , препятствуя высвобождению простых сахаров и их усвоению организмом. Как и ингибиторы липазы, они использовались в качестве диетического средства и лечения ожирения. Они присутствуют во многих видах фасоли; коммерчески доступные ингибиторы амилазы экстрагируются из белой фасоли . [10]
Другой
[ редактировать ]Чрезмерное потребление необходимых питательных веществ также может привести к тому, что они окажут антипитательное действие. Чрезмерное потребление пищевых волокон может сократить время прохождения через кишечник до такой степени, что другие питательные вещества не смогут усваиваться. Однако на практике этот эффект часто не наблюдается, и снижение поглощения минералов можно объяснить главным образом фитиновыми кислотами, содержащимися в волокнистой пище. [11] [12] Продукты с высоким содержанием кальция, употребляемые одновременно с продуктами, содержащими железо, могут снижать всасывание железа посредством неясного механизма, включающего белок-транспортер железа h DMT1 , который кальций может ингибировать. [13]
Авидин – это антинутриент, который в активной форме содержится в сырых яичных белках . Он очень прочно связывается с биотином ( витамином B7 . ) [14] и может вызвать дефицит B 7 у животных [15] и, в крайнем случае, у людей. [16]
Широко распространенная форма антипитательных веществ — флавоноиды — представляют собой группу полифенольных соединений, включающих дубильные вещества . [17] Эти соединения хелатируют металлы, такие как железо и цинк, и снижают усвоение этих питательных веществ. [18] они также ингибируют пищеварительные ферменты и могут также преципитировать белки. [19]
Сапонины в растениях могут действовать как антифиданты [20] [21] и могут быть классифицированы как антинутриенты. [22]
Появление и удаление
[ редактировать ]Антинутриенты в той или иной степени содержатся почти во всех продуктах питания по разным причинам. Однако их уровень снижается в современных сельскохозяйственных культурах, вероятно, в результате процесса одомашнивания . [23] Сейчас существует возможность полностью исключить антипитательные вещества с помощью генной инженерии ; но, поскольку эти соединения могут также оказывать благотворное воздействие, такие генетические модификации могут сделать продукты более питательными, но не улучшить здоровье людей. [24]
Многие традиционные методы приготовления пищи, такие как проращивание , варка , ферментация и соложение, повышают питательную ценность растительных продуктов за счет снижения содержания некоторых антипитательных веществ, таких как фитиновая кислота, полифенолы и щавелевая кислота. [25] Такие методы обработки широко используются в обществах, где зерновые и бобовые составляют основную часть рациона. [26] [27] Важным примером такой обработки является ферментация маниоки для производства муки из маниоки: эта ферментация снижает уровень как токсинов , так и антипитательных веществ в клубне. [28]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Каммак, Ричард; Этвуд, Тереза; Кэмпбелл, Питер; Пэриш, Ховард; Смит, Энтони; Велла, Фрэнк; Стирлинг, Джон, ред. (2006). «Аа» . Оксфордский словарь биохимии и молекулярной биологии . Каммак, Ричард (Перед. Ред.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 47. дои : 10.1093/acref/9780198529170.001.0001 . ISBN 9780198529170 . OCLC 65467611 .
- ^ Экхольм П., Виркки Л., Юлинен М., Йоханссон Л. (февраль 2003 г.). «Влияние фитиновой кислоты и некоторых природных хелатирующих агентов на растворимость минеральных элементов в овсяных отрубях». Пищевая химия . 80 (2): 165–70. дои : 10.1016/S0308-8146(02)00249-2 .
- ^ Черьян М (1980). «Взаимодействие фитиновой кислоты в пищевых системах». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 13 (4): 297–335. дои : 10.1080/10408398009527293 . ПМИД 7002470 .
- ^ Бон Л., Мейер А.С., Расмуссен С.К. (март 2008 г.). «Фитат: влияние на окружающую среду и питание человека. Задача молекулярной селекции» . Журнал науки Чжэцзянского университета B. 9 (3): 165–91. дои : 10.1631/jzus.B0710640 . ПМК 2266880 . ПМИД 18357620 .
- ^ Кумар В., Сингх Г., Верма А.К., Агравал С. (2012). «Характеристика in silico последовательностей гистидин-кислой фитазы» . Ферментные исследования . 2012 : 845465. doi : 10.1155/2012/845465 . ПМЦ 3523131 . ПМИД 23304454 .
- ^ Jump up to: а б Долан Л.К., Матулка Р.А., Бердок Г.А. (сентябрь 2010 г.). «Естественные пищевые токсины» . Токсины . 2 (9): 2289–332. дои : 10.3390/toxins2092289 . ПМЦ 3153292 . ПМИД 22069686 .
- ^ Тан-Уилсон А.Л., Чен Дж.К., Дагган М.К., Чепмен С., Обач Р.С., Уилсон К.А. (1987). «Изоингибиторы трипсина Боумана-Бирка из соевых бобов: классификация и отчет о классе ингибиторов трипсина, богатых глицином». Дж. Агрик. Пищевая хим . 35 (6): 974. doi : 10.1021/jf00078a028 .
- ^ Гилани Г.С., Кокелл К.А., Сепер Э. (май 2005 г.). «Влияние антипитательных факторов на усвояемость белка и наличие аминокислот в пищевых продуктах» . Журнал AOAC International . 88 (3): 967–87. дои : 10.1093/jaoac/88.3.967 . ПМИД 16001874 .
- ^ Хек А.М., Яновский Дж.А., Чалис К.А. (март 2000 г.). «Орлистат, новый ингибитор липазы для лечения ожирения» . Фармакотерапия . 20 (3): 270–9. дои : 10.1592/phco.20.4.270.34882 . ПМК 6145169 . ПМИД 10730683 .
- ^ Пройсс Х.Г. (июнь 2009 г.). «Ингибитор амилазы фасоли и другие блокаторы всасывания углеводов: влияние на диабет и общее состояние здоровья». Журнал Американского колледжа питания . 28 (3): 266–76. дои : 10.1080/07315724.2009.10719781 . ПМИД 20150600 . S2CID 20066629 .
- ^ "Волокно" . Институт Лайнуса Полинга . 28 апреля 2014 г. Архивировано из оригинала 14 апреля 2018 г. Проверено 15 апреля 2018 г.
- ^ Кудре С., Деминье С., Рэссигье Ю. (январь 2003 г.). «Влияние пищевых волокон на усвоение магния животными и людьми» . Журнал питания . 133 (1): 1–4. дои : 10.1093/jn/133.1.1 . ПМИД 12514257 .
- ^ Шеерс Н. (март 2013 г.). «Регуляторное воздействие Cu, Zn и Ca на всасывание Fe: сложная игра между переносчиками питательных веществ» . Питательные вещества . 5 (3): 957–70. дои : 10.3390/nu5030957 . ПМЦ 3705329 . ПМИД 23519291 .
- ^ Миранда Х.М., Антон Х, Редондо-Вальбуэна К., Рока-Сааведра П., Родригес Х.А., Ламас А., Франко К.М., Сепеда А. (январь 2015 г.). «Яйца и продукты, полученные из яиц: влияние на здоровье человека и использование в качестве функциональных продуктов питания» . Питательные вещества . 7 (1): 706–29. дои : 10.3390/nu7010706 . ПМК 4303863 . ПМИД 25608941 .
- ^ Пуассонье Л.А., Симпсон С.Дж., Дюссутур А (13 ноября 2014 г.). «Наблюдения за «травмой яичного белка» у муравьев» . ПЛОС ОДИН . 9 (11): е112801. Бибкод : 2014PLoSO...9k2801P . дои : 10.1371/journal.pone.0112801 . ПМК 4231089 . ПМИД 25392989 .
- ^ Боуг CM, Мэлоун Дж. Х., Баттерворт CE (февраль 1968 г.). «Дефицит биотина у человека. История болезни дефицита биотина, вызванного употреблением сырых яиц у пациента с циррозом печени». Американский журнал клинического питания . 21 (2): 173–82. дои : 10.1093/ajcn/21.2.173 . ПМИД 5642891 .
- ^ Бичер Г.Р. (октябрь 2003 г.). «Обзор пищевых флавоноидов: номенклатура, распространение и потребление» . Журнал питания . 133 (10): 3248С–3254С. дои : 10.1093/jn/133.10.3248S . ПМИД 14519822 .
- ^ Карамач М. (декабрь 2009 г.). «Хелирование Cu(II), Zn(II) и Fe(II) танинными компонентами избранных съедобных орехов» . Международный журнал молекулярных наук . 10 (12): 5485–97. дои : 10.3390/ijms10125485 . ПМК 2802006 . ПМИД 20054482 .
- ^ Адамчик Б, Саймон Дж, Китунен В, Адамчик С, Смоландер А (октябрь 2017 г.). «Таннины и их сложное взаимодействие с различными азоторганическими соединениями и ферментами: старые парадигмы против последних достижений» . ХимияОткрыть . 6 (5): 610–614. дои : 10.1002/open.201700113 . ПМК 5641916 . ПМИД 29046854 .
- ^ Мозес Т., Пападопулу К.К., Осборн А. (2014). «Метаболическое и функциональное разнообразие сапонинов, промежуточных продуктов биосинтеза и полусинтетических производных» . Критические обзоры по биохимии и молекулярной биологии . 49 (6): 439–62. дои : 10.3109/10409238.2014.953628 . ПМК 4266039 . ПМИД 25286183 .
- ^ Спарг С.Г., Лайт М.Э., ван Стаден Дж. (октябрь 2004 г.). «Биологическая активность и распространение растительных сапонинов». Журнал этнофармакологии . 94 (2–3): 219–43. дои : 10.1016/j.jep.2004.05.016 . ПМИД 15325725 .
- ^ Дифо В.Х., Ониике Э., Аме Д.А., Нджоку Г.К., Ндиди США (сентябрь 2015 г.). «Изменения питательного и антипитательного состава муки Vigna Racemosa при открытом и контролируемом брожении» . Журнал пищевой науки и технологий . 52 (9): 6043–8. дои : 10.1007/s13197-014-1637-7 . ПМЦ 4554638 . ПМИД 26345026 .
- ^ Проект GEO-PIE. «Растительные токсины и антипитательные вещества» . Корнеллский университет . Архивировано из оригинала 12 июня 2008 года.
- ^ Уэлч Р.М., Грэм Р.Д. (февраль 2004 г.). «Селекция микроэлементов в основных продовольственных культурах с точки зрения питания человека» . Журнал экспериментальной ботаники . 55 (396): 353–64. дои : 10.1093/jxb/erh064 . ПМИД 14739261 .
- ^ Хотц С., Гибсон Р.С. (апрель 2007 г.). «Традиционные методы обработки и приготовления пищевых продуктов для повышения биодоступности микроэлементов в растительных диетах» . Журнал питания . 137 (4): 1097–100. дои : 10.1093/jn/137.4.1097 . ПМИД 17374686 .
- ^ Чаван Дж.К., Кадам С.С. (1989). «Улучшение питания зерновых путем ферментации». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 28 (5): 349–400. дои : 10.1080/10408398909527507 . ПМИД 2692608 .
- ^ Филлипс Р.Д. (ноябрь 1993 г.). «Крахмалистые бобовые в питании, здоровье и культуре человека». Растительные продукты для питания человека . 44 (3): 195–211. дои : 10.1007/BF01088314 . ПМИД 8295859 . S2CID 24735125 .
- ^ Обох Г, Оладунмойе МК (2007). «Биохимические изменения в муке маниоки, ферментированной микрогрибами, полученной из сортов клубней маниоки с низким и средним содержанием цианида». Питание и здоровье . 18 (4): 355–67. дои : 10.1177/026010600701800405 . ПМИД 18087867 . S2CID 25650282 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Шахиди, Ферейдун (1997). Антинутриенты и фитохимические вещества в продуктах питания . Колумбус, Огайо: Американское химическое общество. ISBN 0-8412-3498-1 .