Antinutrient

Antinutrienty  jsou organické nebo syntetické sloučeniny, které narušují vstřebávání živin [1] . Výzkumníci v oblasti vstřebávání živin studují antinutrienty, které se běžně vyskytují v potravinách a nápojích. Antinutrienty mohou být léky, přírodní složky potravin, bílkoviny nebo samotné živiny, pokud jsou konzumovány v nadměrném množství. Antinutrienty se vážou na vitamíny a minerály, brání jejich vstřebávání a inhibují enzymy.

V průběhu historie lidé šlechtili nové odrůdy plodin s nižšími koncentracemi antinutrientů a vynalezli způsoby vaření, které pomáhají odstranit tyto složky ze syrových potravin a zvyšují biologickou dostupnost živin . Zpracovávají se především základní potraviny, jako je maniok jedlá .

Mechanismy

Zasahovat do vstřebávání minerálů

Kyselina fytová má vysokou schopnost vázat minerály pro vápník, hořčík, železo, měď a zinek. V důsledku srážecí reakce ve střevě je narušena absorpce těchto minerálů [2] [3] . Kyselina fytová se nachází ve skořápkách ořechů, semenech a slupkách obilovin a má velký význam pro zemědělství, krmivo pro zvířata a eutrofizaci vody díky chelataci kovů a fixaci fosfátů z prostředí. Bez nutnosti mletí ke snížení koncentrace fytátů (včetně živin) [4] se do krmiva pro zvířata obvykle přidává kyselá fosfatáza histidin ze skupiny fytáz , aby se snížil obsah kyseliny fytové [5] .

Kyselina šťavelová a šťavelany se nacházejí v mnoha rostlinných potravinách, z nichž nejhojnější je kořen rebarbory, čaj, špenát, petržel a portulaka. Oxaláty se vážou na vápník a zabraňují tělu vstřebávat tento minerál [6] .

Glukosinoláty neumožňují vstřebávání jódu, narušují funkci štítné žlázy, a proto souvisí s faktory strumy. Nacházejí se v brokolici, růžičkové kapustě, zelí, hořčici, ředkvičkách a květáku [6] .

Inhibice enzymů

Inhibitory proteáz jsou látky, které blokují působení trypsinu, pepsinu a dalších proteáz ve střevě, čímž zabraňují trávení a vstřebávání bílkovin. Například Bowman- Birkův inhibitor trypsinu je přítomen v sójových bobech [7] . Některé inhibitory trypsinu a lektinu nalezené v luštěninách narušují trávení [8] .

Inhibitory lipázy zasahují do práce enzymů, jako je lidská pankreatická lipáza, která katalyzuje hydrolýzu lipidů, včetně tuků. Například lék na obezitu orlistat způsobuje, že určité procento tuku prochází gastrointestinálním traktem nestrávené [9] .

Inhibitory amylázy snižují aktivitu enzymů, které štěpí glykosidické vazby ve škrobech a dalších komplexních sacharidech, a tím brání tvorbě a vstřebávání jednoduchých cukrů. Stejně jako inhibitory lipázy se používají jako léky na hubnutí a léčbu obezity. Nacházejí se v mnoha druzích luštěnin a komerčně dostupné inhibitory amylázy se obvykle získávají z bílých fazolí [10] .

Ostatní

Nadměrná konzumace živin může také způsobit, že samy budou působit jako antinutrienty. Nadbytek vlákniny snižuje střevní průchod natolik, že narušuje vstřebávání jiných živin. Tento efekt však není v praxi často pozorován a zhoršení vstřebávání minerálů je spíše připisováno obsahu kyseliny fytové ve vláknitých potravinách [11] [12] . Současná konzumace potravin s vysokým obsahem vápníku a potravin, které jsou zdrojem železa, zhoršuje vstřebávání železa prostřednictvím dosud neznámých mechanismů zahrnujících transferin hDMT1, který inhibuje vápník [13] .

Aktivní forma antinutrientu avidinu se nachází v bílcích syrových vajec. Silně se váže na biotin (vitamín B7) [14] a způsobuje nedostatek vitamínu B7 u zvířat [15] a v těžkých případech i u lidí [16] .

Mezi běžné antinutrienty, jako jsou flavonoidy  , skupina polyfenolických sloučenin, patří taniny [17] . Tyto látky tvoří chelátové komplexy se železem a zinkem, brání jejich vstřebávání [18] , inhibují trávicí enzymy a způsobují vysrážení bílkovin [19] .

Rostlinné saponiny působí jako antifeedants [20] [21] a patří také do třídy antinutrientů [22] .

Vzestup a pád

Antinutrienty se nacházejí téměř ve všech potravinách z různých důvodů. V moderních zemědělských rostlinách je však jejich počet v důsledku procesu domestikace výrazně snížen [23] . Díky genetickému inženýrství se podařilo zcela eliminovat antinutrienty, ale protože tyto sloučeniny mají také příznivé vlastnosti, nemusí mít zvýšení nutriční hodnoty potravin pozitivní dopad na lidské zdraví [24] .

Tradiční způsoby vaření, jako je klíčení, vaření, fermentace a sladování, zvyšují nutriční hodnotu rostlinných potravin eliminací určitých antinutrientů, jako je kyselina fytová, polyfenoly a kyselina šťavelová [25] . Tyto způsoby zpracování potravin jsou oblíbené ve společnostech, kde obiloviny a luštěniny tvoří základ stravy [26] [27] . Například běžná metoda zpracování, jako je fermentace manioku k výrobě tapiokové mouky, snižuje koncentraci toxinů a antinutrientů v hlízách [28] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Oxfordský slovník biochemie a molekulární biologie . - Oxford University Press, 2006. - ISBN 978-0-19-852917-0 .
  2. ↑ Päivi Ekholm, Liisa Virkki, Maija Ylinen, Liisa Johansson. Vliv kyseliny fytové a některých přírodních chelatačních činidel na rozpustnost minerálních prvků v ovesných otrubách  //  Chemie potravin. - 2003-02-01. — Sv. 80 , iss. 2 . — S. 165–170 . — ISSN 0308-8146 . - doi : 10.1016/S0308-8146(02)00249-2 .
  3. ↑ M. Cheryan. Interakce kyseliny fytové v potravinových systémech  // Kritické recenze ve vědě o potravinách a výživě. - 1980. - T. 13 , no. 4 . — S. 297–335 . — ISSN 1040-8398 . doi : 10.1080 / 10408398009527293 .
  4. ↑ Lisbeth Bohn, Anne S. Meyer, Søren K. Rasmussen. Fytát: vliv na životní prostředí a lidskou výživu. Výzva pro molekulární šlechtění  // Journal of Zhejiang University. Věda. B. - 2008-03. - T. 9 , ne. 3 . — S. 165–191 . — ISSN 1673-1581 . - doi : 10.1631/jzus.B0710640 .
  5. ↑ Vinod Kumar, Gopal Singh, AK Verma, Sanjeev Agrawal. In silico charakterizace histidinových sekvencí kyselé fytázy  // Enzyme Research. - 2012. - T. 2012 . - S. 845465 . — ISSN 2090-0414 . - doi : 10.1155/2012/845465 .
  6. ↑ 1 2 Laurie C. Dolan, Ray A. Matulka, George A. Lopuch. Přirozeně se vyskytující potravinové toxiny  // Toxiny. — 2010-09. - T. 2 , ne. 9 . — S. 2289–2332 . — ISSN 2072-6651 . - doi : 10,3390/toxiny2092289 .
  7. ↑ Anna L. Tan-Wilson, Jean C. Chen, Michele C. Duggan, Cathy Chapman, R. Scott Obach. Soybean Bowman-Birk trypsinové isoinhibitory: klasifikace a zpráva o třídě inhibitorů trypsinu bohatého na glycin  //  Journal of Agricultural and Food Chemistry. — 1987-11. — Sv. 35 , iss. 6 . — S. 974–981 . - ISSN 1520-5118 0021-8561, 1520-5118 . doi : 10.1021 / jf00078a028 .
  8. ↑ G. Sarwar Gilani, Kevin A. Cockell, Estatira Sepehr. Účinky antinutričních faktorů na stravitelnost bílkovin a dostupnost aminokyselin v potravinách  // Journal of AOAC International. — 2005-05. - T. 88 , č.p. 3 . — S. 967–987 . - ISSN 1060-3271 .
  9. ↑ A.M. Heck, J.A. Yanovski, K.A. Calis. Orlistat, nový inhibitor lipázy pro léčbu obezity  // Farmakoterapie. — 2000-03. - T. 20 , č. 3 . — S. 270–279 . — ISSN 0277-0008 . doi : 10.1592 /phco.20.4.270.34882 .
  10. ↑ Harry G. Preuss. Inhibitor amylázy z fazolí a další blokátory absorpce sacharidů: účinky na cukrovku a celkové zdraví  // Journal of the American College of Nutrition. — 2009-06. - T. 28 , č.p. 3 . — S. 266–276 . — ISSN 1541-1087 . - doi : 10.1080/07315724.2009.10719781 .
  11. ↑ Vláknina | Linus Pauling Institute | Oregonská státní univerzita . web.archive.org (14. dubna 2018). Staženo: 19. srpna 2022.
  12. ↑ Charles Coudray, Christian Demigne, Yves Rayssiguier. Účinky vlákniny na absorpci hořčíku u zvířat a lidí  // The Journal of Nutrition. - 2003-01. - T. 133 , č.p. 1 . — S. 1–4 . — ISSN 0022-3166 . - doi : 10.1093/jn/133.1.1 .
  13. ↑ Nathalie Scheersová. Regulační účinky Cu, Zn a Ca na absorpci Fe: složitá hra mezi transportéry živin  // Živiny. — 20. 3. 2013. - T. 5 , ne. 3 . — S. 957–970 . — ISSN 2072-6643 . doi : 10.3390 / nu5030957 .
  14. ↑ José M. Miranda, Xaquin Anton, Celia Redondo-Valbuena, Paula Roca-Saavedra, José A. Rodriguez. Vejce a potraviny získané z vajec: účinky na lidské zdraví a použití jako funkční potraviny  // Živiny. — 20.01.2015. - T. 7 , ne. 1 . — S. 706–729 . — ISSN 2072-6643 . doi : 10.3390 / nu7010706 .
  15. ↑ Laure-Anne Poissonnier, Stephen J. Simpson, Audrey Dussutour. Pozorování „zranění vaječného bílku“ u mravenců  // PloS One. - 2014. - T. 9 , no. 11 . — S. e112801 . — ISSN 1932-6203 . - doi : 10.1371/journal.pone.0112801 .
  16. ↑ CM Baugh, JH Malone, CE Butterworth. nedostatek lidského biotinu. Případová anamnéza nedostatku biotinu vyvolaného konzumací syrových vajec u pacienta s cirhózou  // The American Journal of Clinical Nutrition. — 1968-02. - T. 21 , č.p. 2 . — S. 173–182 . — ISSN 0002-9165 . - doi : 10.1093/ajcn/21.2.173 .
  17. ↑ Gary R. Beecher. Přehled dietních flavonoidů: nomenklatura, výskyt a příjem  // The Journal of Nutrition. — 2003-10. - T. 133 , č.p. 10 . — str. 3248S–3254S . — ISSN 0022-3166 . - doi : 10.1093/jn/133.10.3248S .
  18. ↑ Magdalena Karamac. Chelace Cu(II), Zn(II) a Fe(II) taninovými složkami vybraných jedlých ořechů  // International Journal of Molecular Sciences. — 22. 12. 2009. - T. 10 , ne. 12 . — S. 5485–5497 . — ISSN 1422-0067 . - doi : 10.3390/ijms10125485 .
  19. ↑ Bartosz Adamczyk, Judy Simon, Veikko Kitunen, Sylwia Adamczyk, Aino Smolander. Taniny a jejich komplexní interakce s různými organickými sloučeninami dusíku a enzymy: Stará paradigmata versus nedávný pokrok  // ChemistryOpen. — 2017-10. - T. 6 , ne. 5 . — S. 610–614 . — ISSN 2191-1363 . - doi : 10.1002/open.201700113 .
  20. ↑ Tessa Moses, Kalliope K. Papadopoulou, Anne Osbourn. Metabolická a funkční diverzita saponinů, biosyntetických meziproduktů a semisyntetických derivátů  // Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. — 2014-11. - T. 49 , č.p. 6 . — S. 439–462 . — ISSN 1549-7798 . doi : 10.3109 / 10409238.2014.953628 .
  21. ↑ SG Sparg, ME Light, J. van Staden. Biologické aktivity a distribuce rostlinných saponinů  // Journal of Ethnopharmacology. — 2004-10. - T. 94 , č.p. 2-3 . — S. 219–243 . — ISSN 0378-8741 . - doi : 10.1016/j.jep.2004.05.016 .
  22. ↑ VH Difo, E. Onyike, DA Ameh, GC Njoku, US Ndidi. Změny ve složení živin a antinutrientů mouky Vigna racemosa při otevřené a řízené fermentaci  // Journal of Food Science and Technology. — 2015-09. - T. 52 , č.p. 9 . — S. 6043–6048 . — ISSN 0022-1155 . - doi : 10.1007/s13197-014-1637-7 .
  23. ↑ Projekt GEO-PIE: Rostlinné toxiny a antinutrienty . web.archive.org (12. června 2008). Staženo: 19. srpna 2022.
  24. ↑ Ross M. Welch, Robin D. Graham. Šlechtění mikroživin v plodinách základních potravin z pohledu lidské výživy  // ​​Journal of Experimental Botany. — 2004-02. - T. 55 , č.p. 396 . — S. 353–364 . — ISSN 0022-0957 . doi : 10.1093 / jxb/erh064 .
  25. ↑ Christine Hotz, Rosalind S. Gibson. Tradiční postupy zpracování a přípravy potravin ke zvýšení biologické dostupnosti mikroživin v rostlinné stravě  // The Journal of Nutrition. — 2007-04. - T. 137 , č.p. 4 . - S. 1097-1100 . — ISSN 0022-3166 . - doi : 10.1093/jn/137.4.1097 .
  26. ↑ JK Chavan, SS Kadam. Nutriční zlepšení obilovin fermentací  // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. - 1989. - T. 28 , no. 5 . — S. 349–400 . — ISSN 1040-8398 . - doi : 10.1080/10408398909527507 .
  27. ↑ R.D. Phillips. Škrobové luštěniny v lidské výživě, zdraví a kultuře  // Rostlinné potraviny pro lidskou výživu (Dordrecht, Nizozemsko). — 1993-11. - T. 44 , č.p. 3 . — S. 195–211 . — ISSN 0921-9668 . - doi : 10.1007/BF01088314 .
  28. ↑ G. Oboh, M. K. Oladunmoye. Biochemické změny v mikrohoubách fermentované maniokové mouce vyrobené z nízko a středně kyanidových odrůd maniokových hlíz  // Výživa a zdraví. - 2007. - T. 18 , no. 4 . — S. 355–367 . — ISSN 0260-1060 . - doi : 10.1177/026010600701800405 .