Związki antyżywieniowe w żywności

Paweł Szewczyk

Związki występujące w żywności, które:

• ograniczają, bądź też uniemożliwiają wykorzystanie składników odżywczych

• wywierają innego rodzaju szkodliwy wpływ na organizm.

• W praktyce są to najczęściej substancje naturalnie występujące w surowcach żywnościowych, jak i również czynniki dostające się do pokarmu czy to podczas obróbki czy też ze środowiska.

• Pośrednio mogą mieć wpływ na utrzymanie homeostazy, m.in. przez właściwości przeciwutleniające

• Schuhmayer R.: 2003, Odżywianie bioaktywne, Jedzenie może leczyć. Wyd. Biblioteka zdrowego życia, Warszawa

Główne substancje antyodżywcze

• Tioglikozydy (inaczej goitrogeny/substancje wolotwórcze)– tiocyjaniany– izotiocyjaniany – tiooksazolidyny

• Kwas fitynowy• Inhibitory trypsyny i chymotrypsyny

Inne substancje antyodżywcze:

• Awidyna• Tiaminaza• Glikozydy cyjanogenne• Kwas szczawiowy• Hemaglutyniny• Taniny• Saponiny

Tioglikozydy - działanie i dezaktywacja

• Powstają z nich siarkocyjankami, które m.in. hamują wchłanianie jodu

• Ulegają rozkładowi pod wpływem enzymu tioglikozydazy– Enzym ten aktywowany jest przez mechaniczne

uszkodzenie ścian komórkowych roślin (np. miażdżenie) oraz podczas gotowania

Tioglikozydy – źródła w pożywieniu

• Rośliny z rodziny kapustnych, głównie:– kapusta głowiasta,– jarmuż,– kapusta włoska,– brukselka, – kalafior

Kwas fitynowy - działanie

• Zmniejsza wchłanianie składników mineralnych, głównie Fe i Zn oraz Ca. Może upośledzać wchłanianie cukrowców i protein

• Nie zmniejsza wchłaniania Cu

• Bioavailability in infants of iron from infant cereals: effect of dephytinization. Am J Clin Nutr April 1997 vol. 65 no. 4 916-920

Dostępność żelaza

• Wchłanialność żelaza z owsianki może wynosić 2-3% nawet w przypadku niedoboru - przy równoczesnej zawartości kwasu fitynowego w ilości ok. 1g/100g.

• Po 10-krotnym obniżeniu stężenia fitynianów (100mg/100g) – wchłanialność Fe2*!

• Po jego usunięciu – wchłanialność Fe5*!!!• U dzieci zalecane usuwanie/ograniczanie

zawartości (ryzyko stanów niedoborowych Fe i Ca)

• Richard F. Hurrell, ‘Influence of Vegetable Protein Sources on Trace Element and Mineral Bioavailability’, The Journal of Nutrition, 133.9 (2003), 2973S – 2977S

Dostępność żelaza

• Dostępność żelaza z zupy z produktów strączkowych wynosi ok. 2-4% - nawet u osób z niedoborami.

• U osób z Fer na poziomie 12mcg/l absorpcja wynosi 2-7%.

• U osób z prawidłowym poziomem Fe, wchłanialność 0,7-2%.

• Richard F. Hurrell, ‘Influence of Vegetable Protein Sources on Trace Element and Mineral Bioavailability’, The Journal of Nutrition, 133.9 (2003), 2973S – 2977S

Dostępność cynku

• Wchłanialność na poziomie 10%• 10-krotne obniżenie poziomu kwasu

fitynowego (z 1 do 0,1%) zwiększa biodostępność Zn 2*!

• U dzieci zalecane usuwanie/ograniczanie zawartości (ryzyko infekcji przez niedobory Zn)

• Inhibitory effect of a soybean-protein--related moiety on iron absorption in humans. Am J Clin Nutr 1994 60: 4 567-72

Kwas fitynowy - dezaktywacja• Technologiczne usuwanie kwasu fitynowego (dodatek

komercyjnego preparatu fitazy) – sposób najskuteczniejszy• Dodatek produktów obfitujących w fitazę, namaczanie,

kiełkowanie, zakwaszanie środowiska– Pszenica– Żyto– Gryka

• Dodatek produktów wspomagających absorbcję związków, których wchłanianie osłabia kwas fitynowy

• Richard F. Hurrell, ‘Influence of Vegetable Protein Sources on Trace Element and Mineral Bioavailability’, The Journal of Nutrition, 133.9 (2003), 2973S – 2977S

Kwas fitynowy – źródła w pożywieniu

• zboża (0,5-1,9%):– pszenica, owies, gryka, żyto, jęczmień

• Sezam (5,2%),• orzechy, migdały, len• Strączki (0,4-2,1%):

– soja, bób• ryż brązowy/dziki

Szczególnie wysoka zawartość tego związku jest w okrywach nasiennych, dlatego też obfitym jego źródłem są produkty nierafinowane, a także – otręby.

• Wykład „Substancje antyodżywcze” – Morawiec M. Katedra Żywienia Człowieka – Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego

Inhibitory trypsyny i chymotrypsyny - działanie

• wykazują zdolność do dezaktywacji enzymów trawiennych utrudniając tym samym trawienie, wchłanianie i wykorzystanie pewnej ilości składników obecnych w pożywieniu.

Inhibitory trypsyny i chymotrypsyny - - dezaktywacja

• Są składnikami białkowymi, a więc obróbka termiczna dezaktywuje je i uniemożliwia działalność antyodżywczą na organizm

Inhibitory trypsyny i chymotrypsyny – źródła w pożywieniu

• Strączki– Soja (ok. 6% białek),– Fasola (ok. 2,5% białek),– bób,– groch– surowe białko jaja (awidyna)

• http://www.wszechnica-zywieniowa.sggw.pl/web/antyodzywcze_slajdy.pdf

Kwas szczawiowy

• obecny w organizmach, zarówno roślinnych jak i zwierzęcych, jako ich metabolit.

• Antyodżywcze działanie polega, głównie, na wiązaniu wapnia i magnezu, a toksyczne na zaburzeniu metabolizmu tych metali w organizmie

• Spożywanie znacznych ilości może prowadzić do wytrącania się kamieni nerkowych, występowania stanów zapalnych w stawach oraz zaburzeń pracy serca

http://www.wszechnica-zywieniowa.sggw.pl/web/antyodzywcze_slajdy.pdf

Produkt Stosunek kwasu szczawiowego do wapnia

Rabarbar 17,9

Szczaw 12,5

Buraki 11,4

Szpinak 9,6

Botwina 5,5

Kawa 8,3

Kakao 5,6

Herbata 2,5

Glikozydy cyjanogenne

Do najbardziej znanych glikozydów cyjanogennych należą:

• amigdalina (migdały)• prunazyna ( tamina, czeremcha, wiśnia, czereśnia)• sambunigryna ( bez czarny)• linamaryna (lnica, len)• lotaustralina ( koniczyna)

glikozydy cyjanogenne zawarte są również w pestkach jabłka, śliwy czy mandarynki.

Lektyny – źródła w żywności

• Owoce• Warzywa• Produkty zbożowe• Strączki (do 20% masy wszystkich białek)

• Wociór et al.: Lektyny żywności

Lektyny – wpływ na organizm i dezaktywacja

• Oporne na enzymy proteolityczne• Mogą reagować z receptorami węglowodanowymi w

jelitach• Mogą naśladować działalność hormonów i czynników

wzrostu (m.in. jelita i trzustki)• Inaktywuje je obróbka termiczna• Spożywanie aktywnych lektyn może prowadzić m.in. do

zatruć

• Ambrosi et al.: Lectins tools for the molecular understanding of the glycode• Bender et al.: Toxicity of kidney beans with particular reference to lectins.

Spirulina!

• Ratunek dla wegan?– Postuluje się zawartość pewnych ilości

bioaktywnej formy witaminy B12• W badaniach mierzono poziom homocysteiny (spadek o

ok. 10%), witaminy B12 (wzrost – badanie niespecyficzne) i kwasu metylomalanowego (spadek średnio o 32-33%)• 2 z 17 osób nie zanotowały poprawy

• Merchant RE, Phillips TW, Udani J. Nutritional Supplementation with Chlorella pyrenoidosa Lowers Serum Methylmalonic Acid in Vegans and Vegetarians with a Suspected Vitamin B12 Deficiency. J Med Food. 2015

Może działać niekorzystnie

• Postuluje się występowanie neurotoksyn i hepatotoksyn

• Rozważa się możliwość indukcji rabdomiolizy• Działa hipotensyjnie• Działa normolipemicznie (obniżenie TAG i LDL)

• Cox et al.: Diverse taxa of cyanobacteria produce β-N-methylamino-l-alanine, a neurotoxic amino acid • Torres-Duran et al.: Antihyperlipemic and antihypertensive effects of Spirulina maxima in an open sample of mexican population: a

preliminary report• Rellan et al.: First detection of anatoxin-a in human and animal dietary supplements containing cyanobacteria.• Mazokopakis et al.: Acute rhabdomyolysis caused by Spirulina (Arthrospira platensis).