Антинутриент

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Фитиновая кислота (на рисунке депротонированный фитат анион) — антинутриент, который препятствует всасыванию минералов из пищи.

Антинутриенты — это органические или синтетические соединения, которые препятствуют абсорбции нутриентов[1]. Исследователи усвоения питательных веществ занимаются изучением антинутриентов, которые часто встречаются в пище и напитках. Антинутриентами могут быть медикаменты, натуральные компоненты пищевых продуктов, белки или сами нутриенты, если употреблять их слишком много. Антинутриенты связываются с витаминами и минералами, препятствуя их всасыванию, и ингибируют ферменты.

В процессе исторического развития люди выводили новые сорта культурных растений с меньшей концентрацией антинутриентов и изобретали способы приготовления пищи, которые помогают удалить эти компоненты из сырых продуктов и повысить биодоступность питательных веществ. Главным образом обработке подвергаются основные продукты питания, такие как маниок съедобный.

Механизмы[править | править код]

Препятствуют усвоению минералов[править | править код]

Фитиновая кислота обладает высокой минералосвязывающей способностью в отношении кальция, магния, железа, меди и цинка. В результате реакции преципитации в кишечнике ухудшается всасывание этих минералов[2][3]. Фитиновая кислота содержится в ореховой скорлупе, шелухе семян и злаков, она имеет большое значение для сельского хозяйства, кормления животных и эвтрофикации водоемов из-за хелатирования металлов и связывания фосфатов из окружающей среды. Без необходимости помола для снижения концентрации фитатов (в том числе нутриентов)[4], в корма для животных обычно добавляют гистидиновую кислую фосфатазу из группы фитаз, чтобы понизить содержание фитиновой кислоты[5].

Щавелевая кислота и оксалаты содержатся во многих растительных продуктах, при этом больше всего их в корне ревеня, чае, шпинате, петрушке и портулаке. Оксалаты связываются с кальцием и мешают организму всасывать этот минерал[6].

Глюкозинолаты не дают усваивать йод, нарушая функцию щитовидной железы, и поэтому относятся к струмогенным факторам. Они содержатся в брокколи, брюссельской капусте, белокочанной капусте, зелени горчицы, редисе и цветной капусте[6].

Ингибируют ферменты[править | править код]

Ингибиторы протеазы — это вещества, которые блокируют действие трипсина, пепсина и других протеаз в кишечнике, препятствуя перевариванию и усвоению белка. Например, в соевых бобах присутствует ингибитор трипсина Боумана-Бирка[7]. Некоторые ингибиторы трипсина и лектина, содержащиеся в бобовых, нарушают процесс пищеварения[8].

Ингибиторы липаз мешают работе таких ферментов, как панкреатическая липаза человека, которая катализирует гидролиз липидов, в том числе жиров. Например, препарат для лечения ожирения орлистат заставляет определённый процент жиров проходить через ЖКТ непереваренными[9].

Ингибиторы амилазы снижают активность ферментов, которые расщепляют гликозидные связи в крахмалах и других сложных углеводах, тем самым препятствуя появлению и усваиванию простых сахаров. Как и ингибиторы липазы, их применяют в качестве препаратов для похудения и лечения ожирения. Они содержатся во многих видах бобовых, а имеющиеся в продаже ингибиторы амилазы обычно получают из белой фасоли[10].

Другое[править | править код]

Чрезмерное потребление нутриентов тоже может привести к тому, что они сами начинают выполнять функцию антинутриентов. Избыток пищевых волокон сокращает кишечный транзит настолько, что это мешает всасыванию других питательных веществ. Однако, этот эффект нечасто наблюдается на практике, и ухудшение абсорбции минералов скорее связывают с содержанием фитиновой кислоты в волокнистой пище[11][12]. Одновременное употребление пищи с высоким содержанием кальция и продуктов-источников железа ухудшает всасывание железа через пока неизвестные ученым механизмы с участием трансферрина hDMT1, который ингибирует кальций[13].

Антинутриент авидин в активной форме встречается в белках сырых яиц. Он прочно связывается с биотином (витамином В7)[14] и провоцирует дефицит витамина В7 у животных[15], а в тяжелых случаях и у людей[16].

Такие распространенные антинутриенты, как флавоноиды — группа полифенольных соединений — включают в себя танины[17]. Эти вещества образуют хелатные комплексы с железом и цинком, препятствуя их всасыванию[18], ингибируют пищеварительные ферменты и вызывают реакцию осаждения белков[19].

Растительные сапонины выполняют функции антифидантов[20][21] и тоже относятся к классу антинутриентов[22].

Возникновение и удаление[править | править код]

Антинутриенты встречаются практически во всех продуктах питания по различным причинам. Однако, в современных сельскохозяйственных растениях их количество значительно снижено в результате процесса одомашнивания[23]. Благодаря генной инженерии появилась возможность полностью избавиться от антинутриентов, но так как эти соединения обладают и полезными свойствами, то повышение питательности пищи может не оказать положительного воздействия на состояние здоровья людей[24].

Традиционные способы приготовления пищи, такие как проращивание, тепловая обработка, ферментация и солодование, повышают питательную ценность растительной пищи за счет устранения определённых антинутриентов, например фитиновой кислоты, полифенолов и щавелевой кислоты[25]. Эти методы обработки продуктов пользуются популярностью в обществах, где злаки и бобовые составляют основу рациона[26][27]. Например, такой распространенный способ обработки, как ферментация маниоки для производства тапиоковой муки, сокращает концентрацию токсинов и антинутриентов в клубнях[28].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. ↑ Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology. — Oxford University Press, 2006. — ISBN 978-0-19-852917-0. Архивировано 1 октября 2022 года.
  2. ↑ Päivi Ekholm, Liisa Virkki, Maija Ylinen, Liisa Johansson. The effect of phytic acid and some natural chelating agents on the solubility of mineral elements in oat bran (англ.) // Food Chemistry. — 2003-02-01. — Vol. 80, iss. 2. — P. 165–170. — ISSN 0308-8146. — doi:10.1016/S0308-8146(02)00249-2. Архивировано 2 марта 2019 года.
  3. ↑ M. Cheryan. Phytic acid interactions in food systems // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. — 1980. — Т. 13, вып. 4. — С. 297–335. — ISSN 1040-8398. — doi:10.1080/10408398009527293. Архивировано 19 августа 2022 года.
  4. ↑ Lisbeth Bohn, Anne S. Meyer, Søren K. Rasmussen. Phytate: impact on environment and human nutrition. A challenge for molecular breeding // Journal of Zhejiang University. Science. B. — 2008-03. — Т. 9, вып. 3. — С. 165–191. — ISSN 1673-1581. — doi:10.1631/jzus.B0710640. Архивировано 19 августа 2022 года.
  5. ↑ Vinod Kumar, Gopal Singh, A. K. Verma, Sanjeev Agrawal. In silico characterization of histidine Acid phytase sequences // Enzyme Research. — 2012. — Т. 2012. — С. 845465. — ISSN 2090-0414. — doi:10.1155/2012/845465. Архивировано 19 августа 2022 года.
  6. ↑ 1 2 Laurie C. Dolan, Ray A. Matulka, George A. Burdock. Naturally occurring food toxins // Toxins. — 2010-09. — Т. 2, вып. 9. — С. 2289–2332. — ISSN 2072-6651. — doi:10.3390/toxins2092289. Архивировано 19 августа 2022 года.
  7. ↑ Anna L. Tan-Wilson, Jean C. Chen, Michele C. Duggan, Cathy Chapman, R. Scott Obach. Soybean Bowman-Birk trypsin isoinhibitors: classification and report of a glycine-rich trypsin inhibitor class (англ.) // Journal of Agricultural and Food Chemistry. — 1987-11. — Vol. 35, iss. 6. — P. 974–981. — ISSN 1520-5118 0021-8561, 1520-5118. — doi:10.1021/jf00078a028. Архивировано 19 августа 2022 года.
  8. ↑ G. Sarwar Gilani, Kevin A. Cockell, Estatira Sepehr. Effects of antinutritional factors on protein digestibility and amino acid availability in foods // Journal of AOAC International. — 2005-05. — Т. 88, вып. 3. — С. 967–987. — ISSN 1060-3271. Архивировано 19 августа 2022 года.
  9. ↑ A. M. Heck, J. A. Yanovski, K. A. Calis. Orlistat, a new lipase inhibitor for the management of obesity // Pharmacotherapy. — 2000-03. — Т. 20, вып. 3. — С. 270–279. — ISSN 0277-0008. — doi:10.1592/phco.20.4.270.34882. Архивировано 19 августа 2022 года.
  10. ↑ Harry G. Preuss. Bean amylase inhibitor and other carbohydrate absorption blockers: effects on diabesity and general health // Journal of the American College of Nutrition. — 2009-06. — Т. 28, вып. 3. — С. 266–276. — ISSN 1541-1087. — doi:10.1080/07315724.2009.10719781. Архивировано 19 августа 2022 года.
  11. ↑ Fiber | Linus Pauling Institute | Oregon State University. web.archive.org (14 апреля 2018). Дата обращения: 19 августа 2022. Архивировано 14 апреля 2018 года.
  12. ↑ Charles Coudray, Christian Demigné, Yves Rayssiguier. Effects of dietary fibers on magnesium absorption in animals and humans // The Journal of Nutrition. — 2003-01. — Т. 133, вып. 1. — С. 1–4. — ISSN 0022-3166. — doi:10.1093/jn/133.1.1. Архивировано 19 августа 2022 года.
  13. ↑ Nathalie Scheers. Regulatory effects of Cu, Zn, and Ca on Fe absorption: the intricate play between nutrient transporters // Nutrients. — 2013-03-20. — Т. 5, вып. 3. — С. 957–970. — ISSN 2072-6643. — doi:10.3390/nu5030957. Архивировано 19 августа 2022 года.
  14. ↑ Jose M. Miranda, Xaquin Anton, Celia Redondo-Valbuena, Paula Roca-Saavedra, Jose A. Rodriguez. Egg and egg-derived foods: effects on human health and use as functional foods // Nutrients. — 2015-01-20. — Т. 7, вып. 1. — С. 706–729. — ISSN 2072-6643. — doi:10.3390/nu7010706. Архивировано 19 августа 2022 года.
  15. ↑ Laure-Anne Poissonnier, Stephen J. Simpson, Audrey Dussutour. Observations of the "egg white injury" in ants // PloS One. — 2014. — Т. 9, вып. 11. — С. e112801. — ISSN 1932-6203. — doi:10.1371/journal.pone.0112801. Архивировано 19 августа 2022 года.
  16. ↑ C. M. Baugh, J. H. Malone, C. E. Butterworth. Human biotin deficiency. A case history of biotin deficiency induced by raw egg consumption in a cirrhotic patient // The American Journal of Clinical Nutrition. — 1968-02. — Т. 21, вып. 2. — С. 173–182. — ISSN 0002-9165. — doi:10.1093/ajcn/21.2.173. Архивировано 19 августа 2022 года.
  17. ↑ Gary R. Beecher. Overview of dietary flavonoids: nomenclature, occurrence and intake // The Journal of Nutrition. — 2003-10. — Т. 133, вып. 10. — С. 3248S–3254S. — ISSN 0022-3166. — doi:10.1093/jn/133.10.3248S. Архивировано 19 августа 2022 года.
  18. ↑ Magdalena Karamać. Chelation of Cu(II), Zn(II), and Fe(II) by tannin constituents of selected edible nuts // International Journal of Molecular Sciences. — 2009-12-22. — Т. 10, вып. 12. — С. 5485–5497. — ISSN 1422-0067. — doi:10.3390/ijms10125485. Архивировано 19 августа 2022 года.
  19. ↑ Bartosz Adamczyk, Judy Simon, Veikko Kitunen, Sylwia Adamczyk, Aino Smolander. Tannins and Their Complex Interaction with Different Organic Nitrogen Compounds and Enzymes: Old Paradigms versus Recent Advances // ChemistryOpen. — 2017-10. — Т. 6, вып. 5. — С. 610–614. — ISSN 2191-1363. — doi:10.1002/open.201700113. Архивировано 19 августа 2022 года.
  20. ↑ Tessa Moses, Kalliope K. Papadopoulou, Anne Osbourn. Metabolic and functional diversity of saponins, biosynthetic intermediates and semi-synthetic derivatives // Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. — 2014-11. — Т. 49, вып. 6. — С. 439–462. — ISSN 1549-7798. — doi:10.3109/10409238.2014.953628. Архивировано 19 августа 2022 года.
  21. ↑ S. G. Sparg, M. E. Light, J. van Staden. Biological activities and distribution of plant saponins // Journal of Ethnopharmacology. — 2004-10. — Т. 94, вып. 2—3. — С. 219–243. — ISSN 0378-8741. — doi:10.1016/j.jep.2004.05.016. Архивировано 19 августа 2022 года.
  22. ↑ V. H. Difo, E. Onyike, D. A. Ameh, G. C. Njoku, U. S. Ndidi. Changes in nutrient and antinutrient composition of Vigna racemosa flour in open and controlled fermentation // Journal of Food Science and Technology. — 2015-09. — Т. 52, вып. 9. — С. 6043–6048. — ISSN 0022-1155. — doi:10.1007/s13197-014-1637-7. Архивировано 19 августа 2022 года.
  23. ↑ GEO-PIE Project: Plant toxins and antinutrients. web.archive.org (12 июня 2008). Дата обращения: 19 августа 2022. Архивировано 12 июня 2008 года.
  24. ↑ Ross M. Welch, Robin D. Graham. Breeding for micronutrients in staple food crops from a human nutrition perspective // Journal of Experimental Botany. — 2004-02. — Т. 55, вып. 396. — С. 353–364. — ISSN 0022-0957. — doi:10.1093/jxb/erh064. Архивировано 19 августа 2022 года.
  25. ↑ Christine Hotz, Rosalind S. Gibson. Traditional food-processing and preparation practices to enhance the bioavailability of micronutrients in plant-based diets // The Journal of Nutrition. — 2007-04. — Т. 137, вып. 4. — С. 1097–1100. — ISSN 0022-3166. — doi:10.1093/jn/137.4.1097. Архивировано 19 августа 2022 года.
  26. ↑ J. K. Chavan, S. S. Kadam. Nutritional improvement of cereals by fermentation // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. — 1989. — Т. 28, вып. 5. — С. 349–400. — ISSN 1040-8398. — doi:10.1080/10408398909527507. Архивировано 19 августа 2022 года.
  27. ↑ R. D. Phillips. Starchy legumes in human nutrition, health and culture // Plant Foods for Human Nutrition (Dordrecht, Netherlands). — 1993-11. — Т. 44, вып. 3. — С. 195–211. — ISSN 0921-9668. — doi:10.1007/BF01088314. Архивировано 19 августа 2022 года.
  28. ↑ G. Oboh, M. K. Oladunmoye. Biochemical changes in micro-fungi fermented cassava flour produced from low- and medium-cyanide variety of cassava tubers // Nutrition and Health. — 2007. — Т. 18, вып. 4. — С. 355–367. — ISSN 0260-1060. — doi:10.1177/026010600701800405. Архивировано 19 августа 2022 года.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Антинутриент&oldid=131529129