Substancje antyodżywcze to substancje występujące w żywności, które ograniczają lub utrudniają wykorzystanie składników odżywczych w organizmie człowieka, ale nie są one bezpośrednio szkodliwe, o ile nie spożywa się ich w nadmiarze, w szczególności w formie natywnej, nie poddanej obróbce technologicznej. Oprócz substancji antyodżywczych naturalnie występujących w produktach spożywczych takie działanie mogą wykazywać również substancje celowo do nich dodawane (np. fosforany) lub trafiające do żywności w postaci zanieczyszczeń[1].
Podział substancji antyodżywczych
Wyróżniamy substancje antyodżywcze, które mogą utrudniać wykorzystanie witamin, np. askorbinaza, awidyna i tiaminaza. W żywności możemy również znaleźć substancje zmniejszające strawność białek (np. inhibitory trypsyn i chymotrypsyny), substancje zmniejszające przyswajanie składników mineralnych np. kwas fitynowy, kwas szczawiowy oraz substancje goitrogenne, jak również substancje ograniczające przyswajanie zarówno składników mineralnych, jak i witamin (np. taniny)
[1].
Dobra wiadomość jest taka, że wiele tych substancji jest usuwanych lub neutralizowanych poprzez techniki kulinarne powszechnie stosowane w gospodarstwie domowym (np. moczenie, mielenie, kiełkowanie nasion, fermentacja z udziałem bakterii kwasu mlekowego oraz obróbka termiczna). Przykładowo moczenie nasion roślin strączkowych przed ich dalszą obróbką obniża zawartość kwasu fitynowego od 4 do 37%[2].
Askorbinaza
W zielonym ogórku występuje askorbinaza, która powoduje utlenienie witaminy C, stąd też utarło się twierdzenie, że przygotowując sałatkę warzywną nie powinno dodawać się do niej pokrojonego zielonego ogórka (krojenie niszczy ściany komórkowe i uaktywnia askorbinazę). Jednak zakwaszenie środowiska, np. poprzez dodanie soku z cytryny lub octu jabłkowego do sosu vinegret, inaktywuje askorbinazę i zabezpiecza witaminę C. Również kiszenie ogórków ogranicza niekorzystne działanie askorbinazy
[1, 2]. Ponadto, gdy w całodziennej diecie uwzględnimy odpowiednią podaż warzyw i owoców, to z całą pewnością zapotrzebowanie na witaminę C zostanie pokryte i jej ewentualne straty wynikające z działania askorbinazy nie wpłyną istotnie na stan odżywienia organizmu tą witaminą.
Awidyna
Z kolei awidyna jest białkiem obecnym w surowym białku jaja i wykazuje zdolność tworzenia kompleksów z biotyną. Jednak właściwości te zanikają po ugotowaniu jajka
[1].
Tiaminaza
Tiaminaza to enzym, rozkładający tiaminę (witaminę B1), występujący przede wszystkim w surowych rybach i skorupiakach. Tiaminaza pod wpływem temperatury ulega inaktywacji, dlatego obróbka termiczna ryb powoduje, że związek ten przestaje być szkodliwy
[1].
Inhibitory trypsyny, chymotrypsyny
Inhibitory trypsyny i chymotrypsyny to enzymy hamujące aktywność enzymów proteolitycznych trypsyny i chymotrypsyny, co upośledza trawienie peptydów i białek. Obecność ich stwierdzono m.in. w nasionach soi, fasoli, soczewicy bobu i grochu. Dieta bogata w nasiona roślin strączkowych zawierająca wspomniane inhibitory w stanie natywnym może osłabiać efekty leczenia u osób z przewlekłą niewydolnością trzustki, a w szczególności stosujących doustne preparaty farmaceutyczne zawierające enzymy proteolityczne. Na ogół jednak inhibitory trypsyny i chymotrypsyny tracą swoją aktywność podczas gotowania
[2, 3]. W zależności od odmiany nasion roślin strączkowych aktywność inhibitorów enzymów proteolitycznych podczas obróbki termicznej zmniejsza się od 81 do 100%
[3].
Fityniany
Fityniany to nierozpuszczalne sole kwasu fitynowego i stanowią formę zapasową fosforanów i składników mineralnych (m.in. żelaza, wapnia, cynku, magnezu) w ziarnach zbóż (pszenicy, życie, jęczmieniu, owsie, gryce), nasionach roślin strączkowych i orzechach, przez co ograniczają wchłanianie tych składników mineralnych z żywności. Kwas fitynowy zlokalizowany jest głównie w warstwie aleuronowej, stąd też mąki z wysokiego przemiału, pełnoziarniste pieczywo oraz grube kasze, choć charakteryzują się niższym indeksem glikemicznym zawierają więcej fitynianów niż mąki z niskiego przemiału, drobne kasze i jasne pieczywo. Prowadzenie procesu technologicznego podczas wytwarzania ciast i wypieku pieczywa poprzez zastosowanie zakwasu piekarskiego sprzyja hydrolizie kompleksów utworzone przez fityniany i jony metali
[2]. Znaczne zmniejszenie zawartości fitynianów obserwuje się także podczas kiełkowania nasion
[3].
Kwas szczawiowy
Kwas szczawiowy znajduje się w takich roślinach jak rabarbar, szczaw, szpinak, botwina. Duże ilości tych związków dostarczane są również z kawą i herbatą. Antyżywieniowe działanie szczawianów dotyczy głównie form rozpuszczalnych i polega na ich wchłanianiu z przewodu pokarmowego, następnie wiązaniu z jonami wapnia, tworząc nierozpuszczalne kompleksy w postaci szczawianów wapnia
[2]. Proces ten powoduje zmniejszenie dostępności wapnia, co prowadzić może do zaburzeń w gospodarce wapniowo‑fosforanowej. Nadmierne spożycie produktów zawierających szczawiany może powodować również kamicę nerkową. Aby ograniczyć ryzyko powstania kamicy nerkowej, zaleca się nieprzekraczanie podaży 40-50 mg szczawianów na dobę. Pacjenci z przewlekłą chorobą nerek powinni spożywać produkty o niskiej zawartości szczawianów w stosunku do wapnia. Przykładem takich produktów jest sałata, marchew. Podając zupę szczawiową, warto dodać do niej jajko i śmietanę lub jogurt naturalny. W ten sposób zwiększy pulę wapnia w diecie i unikniemy ewentualnych jego niedoborów wynikających z działania kwasu szczawiowego. Również ciasta drożdżowego z rabarbarem nie popijamy kawą, a np. kefirem lub mlekiem. W wyniku obróbki termicznej warzyw (gotowanie) w wodzie ilość szczawianów obniża się o około 50%.
Taniny i garbniki
Kawa i herbata to napoje bogate w taniny i garbniki, które ograniczają wchłanianie żelaza, wapnia, witaminy A i witaminy B12, dlatego posiłków, leków, a także suplementów diety zawierających wspomniane mikroelementy nie należy popijać kawą i herbatą. Osoby, które piją duże ilości herbat, szczególnie do posiłku, mogą być narażone na występowanie niedokrwistości z niedoboru żelaza.
Dodatek do herbaty mleka lub soku z cytryny może częściowo niwelować niekorzystny wpływ tanin na przyswajalność wspomnianych składników mineralnych. Taniny mogą również tworzyć kompleksy z białkami, co może powodować ograniczenie ich strawności, ale również w żywności taniny są ważnym czynnikiem kształtującym cechy sensoryczne produktu (cierpki smak produktów bogatych w taniny jest powodowany ich odziaływaniem z białkami błon śluzowych i receptorów smakowych)[4].
Substancje goitrogenne
Substancje goitrogenne to związki, które mogą wiązać się z jodem i uniemożliwiać syntezę hormonów tarczycy poprzez zahamowanie wbudowywania tego pierwiastka do cząsteczki tyrozyny
[2]. Wśród aktywnych związków wykazujących takie właściwości można wymienić tioglikozydy występujące w warzywach kapustnych. Niekorzystny wpływ tych substancji może się ujawnić w przypadku spożywania dużych ilości surowych warzyw zawierających te substancje, przy jednocześnie występującym niedoborze jodu w organizmie. Obróbka termiczna powoduje inaktywację substancji goitrogennych o ok. 30%, dlatego przy odpowiedniej realizacji zapotrzebowania na jod i selen dozwolone jest umiarkowane spożycie tych produktów, również przez osoby z niedoczynnością tarczycy
[5].
Fazyna
W uprawianej w Polsce fasoli czerwonej oraz w nasionach bobu występuje białko fazyna (związek należący do lektyn), która powoduje sklejanie się (aglutynację) erytrocytów. Białko to ulega rozkładowi podczas obróbki termicznej, dlatego fasolę czerwoną należy gotować w temperaturze 100 st. C przez co najmniej 30 minut
[2].
Glikozydy cyjanogenne, związki saponinowe, alkaloidy
W surowcach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego występują również substancje toksyczne, których spożycie jest niebezpieczne dla człowieka. Do takich substancji zaliczmy glikozydy cyjanogenne, związki saponinowe oraz alkaloidy (np. solanina występująca w niedojrzałych bulwach ziemniaków i tomatyna znajdująca się w zielonych, niedojrzałych pomidorach).
Glikozydy cyjanogenne to substancje szkodliwe występujące w nasionach/pestkach, np. jabłek, wiśni, moreli, brzoskwini i pigwy. Najbardziej znanym przedstawicielem tej grupy jest amygdalina (amigdalina), którą znajdziemy w migdałach, pestkach wiśni, moreli i pigwy oraz linamaryna, która zawarta jest w nasionach lnu[1]. Związki te pod wpływem ß-glukozydaz (enzymów wytwarzanych przez bakterie jelitowe, m.in. Bacteroides uniforme, Clostridium paraputrificum, C. clostridiforme, Enterococcus faecalis) ulegają w organizmie człowieka hydrolizie z wydzieleniem cyjanowodoru.
Zatem spożywanie dużych ilości nasion wyłuskanych z pestek wspomnianych owoców może prowadzić do zatrucia, wynikającego z działania cyjanowodoru, które objawia się zaburzeniami w oddychaniu, ponieważ tkanki nie mogą wykorzystać tlenu na skutek zablokowania enyzmatycznego układu cytochromów
[1, 4]. Ponadto pewne ilości amygdaliny z pestek mogą przechodzić do nalewek wytwarzanych z wiśni i czereśni. Stąd podczas produkcji tego typu trunków można dodać – do podniesienia walorów smakowych zaledwie kilka owoców zawierających pestki
[6].
Związki saponinowe występują w wielu roślinach jadalnych, takich jak szpinak lub soja. Zawartość saponin w żywności ulega częściowej degradacji pod wpływem obróbki technologicznej[2]. Saponiny steroidowe i triterpenowe monodesmozydy występujące w nasionach kasztanowca, korzeniu lukrecji gładkiej, liście bluszczu wykazują również wysoką zdolność do hemolizowania erytrocytów[7], przy czym dla człowieka saponiny są bardzo słabo toksyczne przy podaniu doustnym, gdyż w niewielkim stopniu wchłaniają się z przewodu pokarmowego. Natomiast są bardzo toksyczne przy podaniu dożylnym, z uwagi na ich wspomniane wcześniej właściwości hemolityczne[7].
***
W dziale „Kuchnia Farmaceutyczna” znajdą Państwo praktyczne porady, jak pozbyć się substancji antyodżywczych z przygotowywanych pokarmów.