לדלג לתוכן

אנטי-נוטריאנט

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
מבנה כימי של חומצה פיטית

אנטי-נוטריאנט הוא תרכובת טבעית ממוצא צמחי או תרכובת סינתטית המפריעה לספיגה של חומרים מזינים.[1] מחקרי תזונה מתמקדים באנטי-נוטריאנטים הנמצאים בדרך כלל במקורות מזון ומשקאות, כגון תרופות או כימיקלים המופיעים באופן טבעי במזון ממוצא צמחי, או מצריכת יתר של החומרים המזינים ממקורות מזון אלה. האנטי-נוטריאנטים פועלים בשני מנגנונים: ניקשרים לוויטמינים ומינרלים המצויים במזון ועל ידי כך מונעים את ספיגתם במערכת העיכול,[2] או מעכבים פעילות של אנזימים חיוניים לעיכול.[3][4] מחקרים של השנים האחרונות מציעים שלחומרים אנטי-נוטריאנטים יש גם תכונות מיטיבות לבריאות האדם.[5]

מנגנונים להפרעת ספיגה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

התקשרות למרכיבים חיוניים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

המנגנון הנפוץ ביותר הוא התקשרות למרכיבים חיוניים במזון בתהליך המכונה כלציה. זהו תהליך בלתי הפיך של קשירת יונים דו-ערכיים.

מניעת ספיגה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

נוכחות של חומרים גויטרוגניים (אנ') במזון.[6] הפעלת הגורם שמונע ספיגה של חומרים הכרחיים מן המזון, כמו גלוקוזאינולטים (אנ') המכילים תיוציאנט (אנ'), המונעים ספיגה של יוד.[7]

עיכוב אנזימים במערכת העיכול

[עריכת קוד מקור | עריכה]

מנגנון נוסף הוא מנגנון של עיכוב אנזימים במערכת העיכול: ליפאזות, פרוטאזות ועמילאזות.

חומרים אנטי-נוטריאנטים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

טאנינים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

הטאנינים הם אנטי-נוטריאנטים בעלי אפקט כפול, כקושרי יונים וכמשקעי חלבונים.[8]

החומצה הפיטית

[עריכת קוד מקור | עריכה]

לחומצה פיטית יש זיקה חזקה למינרלים כמו סידן, מגנזיום, ברזל, נחושת ואבץ. הפיטאטים הקושרים מתכות דו-ערכיות אלה שוקעים, ועל ידי כך הופכים את המינרלים לבלתי זמינים לספיגה במעי הדק.[9][10] חומצות פיטיות נפוצות בקליפות של אגוזים, זרעים ודגנים ובעלות חשיבות רבה בחקלאות ובהזנת בעלי חיים בהיותן עשירות בזרחן, 60-90% מן הזרחן בצמח מצוי בחומצה הפיטית שבזרעים.[11] הזרחן חשוב בתהליכי הנביטה של זרעים. נוכחות של פיטטים מהווה בעיה אצל בני אדם ובעלי חיים בעלי קיבה אחת שאינם מיצרים את האנזים פיטאזה. (אנ') אנזים זה מפרק את החומצה הפיטית על ידי תהליך של הידרוליזה ועל ידי כך מנטרל את תכונותיה כאנטי-נוטריאנט.

החומצה האוקסלית

[עריכת קוד מקור | עריכה]

חומצה אוקסלית ומלחי אוקסלאט קיימים בצמחים רבים ובכמויות משמעותיות במיוחד בצמחי ריבס, תה, תרד, פטרוזיליה ורגלת הגינה. אוקסלאטים נקשרים לסידן, מגנזיום וברזל ומונעים את ספיגתם בגוף.[12]

גלוקוזאינולטים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
מבנה כימי של גלוקוזואינולט (אנ') נפוץ במשפחת המצליבים

גלוקוזאינולטים (אנ') הם מולקולות ממוצא צמחי שנוצרו מגלוקוזה וחומצות אמינו המכילות חנקן וגופרית.[13] הם מונעים את ספיגת היוד מן המזון ועל ידי כך משפיעים על תפקוד בלוטת התריס, ונחשבים לגויטרוגנים Goiterogenic. מצויים בצמחים ממשפחת המצליבים כמו, ברוקולי, נבטי כרוב ניצנים, כרוב, חרדל השדה, צנוניות, וכרובית.[14][12] טעמם מריר והם מעניקים לצמחים עמידות בפני חרקים.[15]

פלבונואידים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

הפלבנואידים, הם קבוצת תרכובות פוליפנוליות (אנ') הכוללות טאנינים,[16] בעלות פעילויות מרובות כאנטי-נוטריאנטים. הן מתקשרות למתכות ברזל ואבץ ומפחיתות את ספיגתם,[17] מעכבות אנזימי עיכול ועשויות לגרום לשיקוע חלבונים.[18]

מבנה כימי של הספונין ארלוסיד (אנ')
מבנה כימי של הספונין סולנין הנפוץ במשפחת הסולניים

ספונינים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

הספונינים הם גליקוזידים בצמחים שעשויים לפעול כנוגדי תיאבון מסוג Antifeedant, המעוררים תחושה של דחייה מהמזון כתוצאה מטעמי לוואי לא נעימים.[19][20][21]

מעכבים אנזימטיים צמחיים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

מעכבי פרוטאזה הם חומרים המעכבים את הפעולות של טריפסין, פפסין ופרוטאזות אחרות במעיים, ועל ידי כך, מונעים את העיכול והספיגה של חומצות האמינו. למשל, מעכב אנזים הטריפסין ע"ש באומן-בירק Bowman-Birk enzyme הנמצא בפולי סויה.[22][23] כמה אנזימים מעכבי טריפסין (אנ') ולקטינים נמצאים בקטניות ומפריעים לעיכול.[24] מעכבי ליפאז מפריעים לאנזימים מפרקי שומנים, כגון, הליפאזה שמופרש מהלבלב בבני אדם.[25] מעכבי עמילאז מונעים את פעולתם של אנזימים המפרקים את הקשרים הגליקוזידיים של עמילנים ופחמימות מורכבות אחרות, ומונעים שחרור של חד-סוכרים (גלוקוזה ופרוקטוזה).[26][27] בדומה למעכבי ליפאז, הם משמשים כחומרי עזר לדיאטה וטיפול בהשמנת יתר. גורמים אלה קיימים בסוגים רבים של שעועית. מעכבי עמילאז זמינים מסחרית מופקים משעועית לבנה.[28]

צריכה עודפת של גורמים מזינים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

צריכה מופרזת של סיבים תזונתיים עלולה להפחית את זמן המעבר דרך המעיים ועל ידי כך לא לאפשר ספיגת החומרים החיוניים להזנה תקינה של האדם. השפעה זו לרוב אינה נראית בפועל וניתן לייחס הפחתה של מינרלים שנספגים בעיקר לנוכחות החומצות הפיטיות במזון סיבי.[29][30] מזונות עשירים בסידן הנאכלים בו-זמנית עם מזונות המכילים ברזל עלולים להפחית את כושר ספיגת הברזל על ידי החלבון DMT1[31] [32] המשמש להובלת הברזל. חלבון זה עלול להיות מעוכב על ידי יוני סידן.[33]

אבידין הוא אנטי-נוטריאנט שנמצא בצורה פעילה בחלבוני ביצה גולמיים. הוא נקשר לביוטין (ויטמין B7)[34] ועלול לגרום למחסור בוויטמים זה בבעלי חיים[35] ובמקרים קיצוניים גם בבני אדם.[36]

מבנה כימי של חומצה טאנית (אנ')

שיטות לטיפול באנטי-נוטריאנטים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

לאורך ההיסטוריה גידלו בני אדם יבולים במטרה להשיג מזונות עם רמות נמוכות של אנטי-נוטריאנטים. הם סיגלו לעצמם תהליכי שטיפה ובישול שמסירים אנטי-נוטריאנטים מחומרי הגלם, ובכדי להגביר את הזמינות הביולוגית של חומרים מזינים במזונות בסיסיים כמו פקעות הקסאוה המשמשות מקור לפחמימות לאוכלוסיית נרחבות ביבשת אפריקה. שיטות עיבוד אלה נפוצות בחברות שבהן דגנים וקטניות מהווים חלק עיקרי מהתזונה שלהן.[37][38] דוגמה חשובה לעיבוד כזה היא תסיסה של קסאווה לייצור קמח. תסיסה זו מפחיתה את רמות הציאניד הנחשב לחומר רעיל בפקעות.[39]

השיטות הטכנולוגיות הנפוצות להפחתת האנטי-נוטריאנטים הן: תסיסה, השרייה, הנבטה, בישול, אקסטרוזיה,[5] טיפול באנזים פיטאזה,[40][41] כמו גם טיפוח של זנים עם רמות מינרלים גבוהות.[41] שיטות מסורתיות רבות של הכנת מזון כגון. נביטה, בישול ותסיסה, מחזקים את האיכות התזונתית של מזונות צמחיים באמצעות הפחתת האנטי-נוטריאנטים חומצה פיטית, פוליפנולים וחומצה אוקסאלית.[42]

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ^ Cammack, Richard; Atwood, Teresa; Campbell, Peter; Parish, Howard; Smith, Anthony; Vella, Frank; Stirling, John, eds. (2006). "Aa". Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology. Cammack, Richard (Rev. ed.). Oxford: Oxford University Press. p. 47. doi:10.1093/acref/9780198529170.001.0001. ISBN 9780198529170. OCLC 65467611.
  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, Food Chemistry 80, 2003-02, עמ' 165–170 doi: 10.1016/S0308-8146(02)00249-2
  3. ^ Encyclopedia of Human Nutrition, ScienceDirect (באנגלית)
  4. ^ Rehana Salim, Iqra Bashir Nehvi, Rakeeb Ahmad Mir, Anshika Tyagi, Sajad Ali, Owais M. Bhat, A review on anti-nutritional factors: unraveling the natural gateways to human health, Frontiers in Nutrition 10, 2023-08-31 doi: 10.3389/fnut.2023.1215873
  5. ^ 1 2 Mrinal Samtiya, Rotimi E. Aluko, Tejpal Dhewa, Plant food anti-nutritional factors and their reduction strategies: an overview, Food Production, Processing and Nutrition 2, 2020-03-06 doi: 10.1186/s43014-020-0020-5
  6. ^ Goitrogen - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
  7. ^ Glucosinolate - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
  8. ^ Antinutrients - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
  9. ^ Ekholm P, Virkki L, Ylinen M, Johansson L (פבר' 2003). "The effect of phytic acid and some natural chelating agents on the solubility of mineral elements in oat bran". Food Chemistry. 80 (2): 165–70. doi:10.1016/S0308-8146(02)00249-2. {{cite journal}}: (עזרה)
  10. ^ Cheryan M (1980). "Phytic acid interactions in food systems". Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 13 (4): 297–335. doi:10.1080/10408398009527293. PMID 7002470.
  11. ^ Phytic Acid - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
  12. ^ 1 2 Dolan LC, Matulka RA, Burdock GA (בספטמבר 2010). "Naturally occurring food toxins". Toxins. 2 (9): 2289–332. doi:10.3390/toxins2092289. PMC 3153292. PMID 22069686. {{cite journal}}: (עזרה)
  13. ^ Glucosinolate - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
  14. ^ Marco Possenti, Simona Baima, Antonio Raffo, Alessandra Durazzo, Anna Maria Giusti, Fausta Natella, Glucosinolates in Food, Cham: Springer International Publishing, 2016, עמ' 1–46, ISBN 978-3-319-26479-0. (באנגלית)
  15. ^ [Trends in Food Science & Technology, 2021 Glucosinolate], https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/glucosinolate, ‏2021
  16. ^ Beecher GR (באוקטובר 2003). "Overview of dietary flavonoids: nomenclature, occurrence and intake". The Journal of Nutrition. 133 (10): 3248S–3254S. doi:10.1093/jn/133.10.3248S. PMID 14519822. {{cite journal}}: (עזרה)
  17. ^ Karamać M (בדצמבר 2009). "Chelation of Cu(II), Zn(II), and Fe(II) by tannin constituents of selected edible nuts". International Journal of Molecular Sciences. 10 (12): 5485–97. doi:10.3390/ijms10125485. PMC 2802006. PMID 20054482. {{cite journal}}: (עזרה)
  18. ^ Adamczyk B, Simon J, Kitunen V, Adamczyk S, Smolander A (באוקטובר 2017). "Tannins and Their Complex Interaction with Different Organic Nitrogen Compounds and Enzymes: Old Paradigms versus Recent Advances". ChemistryOpen. 6 (5): 610–614. doi:10.1002/open.201700113. PMC 5641916. PMID 29046854. {{cite journal}}: (עזרה)
  19. ^ Moses T, Papadopoulou KK, Osbourn A (2014). "Metabolic and functional diversity of saponins, biosynthetic intermediates and semi-synthetic derivatives". Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. 49 (6): 439–62. doi:10.3109/10409238.2014.953628. PMC 4266039. PMID 25286183.
  20. ^ Sparg SG, Light ME, van Staden J (באוקטובר 2004). "Biological activities and distribution of plant saponins". Journal of Ethnopharmacology. 94 (2–3): 219–43. doi:10.1016/j.jep.2004.05.016. PMID 15325725. {{cite journal}}: (עזרה)
  21. ^ Difo VH, Onyike E, Ameh DA, Njoku GC, Ndidi US (בספטמבר 2015). "Changes in nutrient and antinutrient composition of Vigna racemosa flour in open and controlled fermentation". Journal of Food Science and Technology. 52 (9): 6043–8. doi:10.1007/s13197-014-1637-7. PMC 4554638. PMID 26345026. {{cite journal}}: (עזרה)
  22. ^ Jack N. Losso, The Biochemical and Functional Food Properties of the Bowman-Birk Inhibitor, Critical Reviews in Food Science and Nutrition 48, 2008-01-02, עמ' 94–118 doi: 10.1080/10408390601177589
  23. ^ Tan-Wilson AL, Chen JC, Duggan MC, Chapman C, Obach RS, Wilson KA (1987). "Soybean Bowman-Birk trypsin isoinhibitors: classification and report of a glycine-rich trypsin inhibitor class". J. Agric. Food Chem. 35 (6): 974. doi:10.1021/jf00078a028.
  24. ^ Gilani GS, Cockell KA, Sepehr E (במאי 2005). "Effects of antinutritional factors on protein digestibility and amino acid availability in foods". Journal of AOAC International. 88 (3): 967–87. doi:10.1093/jaoac/88.3.967. PMID 16001874. {{cite journal}}: (עזרה)
  25. ^ Heck AM, Yanovski JA, Calis KA (במרץ 2000). "Orlistat, a new lipase inhibitor for the management of obesity". Pharmacotherapy. 20 (3): 270–9. doi:10.1592/phco.20.4.270.34882. PMC 6145169. PMID 10730683. {{cite journal}}: (עזרה)
  26. ^ Rui Gonçalves, Nuno Mateus, Victor de Freitas, Inhibition of α-amylase activity by condensed tannins, Food Chemistry 125, 2011-03, עמ' 665–672 doi: 10.1016/j.foodchem.2010.09.061
  27. ^ Ann Barrett, Tshinanne Ndou, Christine A. Hughey, Christine Straut, Amy Howell, Zifei Dai, Gonul Kaletunc, Inhibition of α-Amylase and Glucoamylase by Tannins Extracted from Cocoa, Pomegranates, Cranberries, and Grapes, Journal of Agricultural and Food Chemistry 61, 2013-02-08, עמ' 1477–1486 doi: 10.1021/jf304876g
  28. ^ Preuss HG (ביוני 2009). "Bean amylase inhibitor and other carbohydrate absorption blockers: effects on diabesity and general health". Journal of the American College of Nutrition. 28 (3): 266–76. doi:10.1080/07315724.2009.10719781. PMID 20150600. {{cite journal}}: (עזרה)
  29. ^ "Fiber". Linus Pauling Institute (באנגלית). 2014-04-28. ארכיון מ-2018-04-14. נבדק ב-2018-04-15.
  30. ^ Coudray C, Demigné C, Rayssiguier Y (בינואר 2003). "Effects of dietary fibers on magnesium absorption in animals and humans". The Journal of Nutrition. 133 (1): 1–4. doi:10.1093/jn/133.1.1. PMID 12514257. {{cite journal}}: (עזרה)
  31. ^ Bryan Mackenzie, M. L. Ujwal, Min-Hwang Chang, Michael F. Romero, Matthias A. Hediger, Divalent metal-ion transporter DMT1 mediates both H+ -coupled Fe2+ transport and uncoupled fluxes, Pflügers Archiv - European Journal of Physiology 451, 2006-01, עמ' 544–558 doi: 10.1007/s00424-005-1494-3
  32. ^ Izumi Yanatori, Fumio Kishi, DMT1 and iron transport, Free Radical Biology and Medicine, Iron as Soul of Life on Earth Revisited: From Chemical Reaction, Ferroptosis to Therapeutics 133, 2019-03-01, עמ' 55–63 doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.07.020
  33. ^ Scheers N (במרץ 2013). "Regulatory effects of Cu, Zn, and Ca on Fe absorption: the intricate play between nutrient transporters". Nutrients. 5 (3): 957–70. doi:10.3390/nu5030957. PMC 3705329. PMID 23519291. {{cite journal}}: (עזרה)
  34. ^ Miranda JM, Anton X, Redondo-Valbuena C, Roca-Saavedra P, Rodriguez JA, Lamas A, Franco CM, Cepeda A (בינואר 2015). "Egg and egg-derived foods: effects on human health and use as functional foods". Nutrients. 7 (1): 706–29. doi:10.3390/nu7010706. PMC 4303863. PMID 25608941. {{cite journal}}: (עזרה)
  35. ^ Poissonnier LA, Simpson SJ, Dussutour A (2014-11-13). "Observations of the "egg white injury" in ants". PLOS ONE. 9 (11): e112801. Bibcode:2014PLoSO...9k2801P. doi:10.1371/journal.pone.0112801. PMC 4231089. PMID 25392989.
  36. ^ Baugh CM, Malone JH, Butterworth CE (בפברואר 1968). "Human biotin deficiency. A case history of biotin deficiency induced by raw egg consumption in a cirrhotic patient". The American Journal of Clinical Nutrition. 21 (2): 173–82. doi:10.1093/ajcn/21.2.173. PMID 5642891. {{cite journal}}: (עזרה)
  37. ^ Chavan JK, Kadam SS (1989). "Nutritional improvement of cereals by fermentation". Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 28 (5): 349–400. doi:10.1080/10408398909527507. PMID 2692608.
  38. ^ Phillips RD (בנובמבר 1993). "Starchy legumes in human nutrition, health and culture". Plant Foods for Human Nutrition. 44 (3): 195–211. doi:10.1007/BF01088314. PMID 8295859. {{cite journal}}: (עזרה)
  39. ^ Oboh G, Oladunmoye MK (2007). "Biochemical changes in micro-fungi fermented cassava flour produced from low- and medium-cyanide variety of cassava tubers". Nutrition and Health. 18 (4): 355–67. doi:10.1177/026010600701800405. PMID 18087867.
  40. ^ Edward J. Mullaney, Catherine B. Daly, Abul H.J. Ullah, Advances in phytase research, כרך 47, Elsevier, 2000, עמ' 157–199, ISBN 978-0-12-002647-0. (באנגלית)
  41. ^ 1 2 M. J. R. Nout, Processed weaning foods for tropical climates, International Journal of Food Sciences and Nutrition 43, 1993-01, עמ' 213–221 doi: 10.3109/09637489309027545
  42. ^ Hotz C, Gibson RS (באפריל 2007). "Traditional food-processing and preparation practices to enhance the bioavailability of micronutrients in plant-based diets". The Journal of Nutrition. 137 (4): 1097–100. doi:10.1093/jn/137.4.1097. PMID 17374686. {{cite journal}}: (עזרה)
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=אנטי-נוטריאנט&oldid=40076132"