אנטי-נוטריאנט
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
התקשרות למרכיבים חיוניים
המנגנון הנפוץ ביותר הוא התקשרות למרכיבים חיוניים במזון בתהליך המכונה כלציה. זהו תהליך בלתי הפיך של קשירת יונים דו-ערכיים.
מניעת ספיגה
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
מנגנון נוסף הוא מנגנון של עיכוב אנזימים במערכת העיכול: ליפאזות, פרוטאזות ועמילאזות.
חומרים אנטי-נוטריאנטים
טאנינים
הטאנינים הם אנטי-נוטריאנטים בעלי אפקט כפול, כקושרי יונים וכמשקעי חלבונים.[8]
החומצה הפיטית
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
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
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
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]
ספונינים
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
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
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]
שיטות לטיפול באנטי-נוטריאנטים
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
- ^ בתהליכי בנייה "תבנית:Cite book"
- ^ 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
- ^ Encyclopedia of Human Nutrition, ScienceDirect (ב־English)
- ^ 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
- ^ 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
- ^ Goitrogen - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
- ^ Glucosinolate - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
- ^ Antinutrients - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ Phytic Acid - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
- ^ 1 2 שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ Glucosinolate - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
- ^ 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. (בEnglish)
- ^ [Trends in Food Science & Technology, 2021 Glucosinolate], https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/glucosinolate, 2021
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ 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
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ 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
- ^ 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
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ בתהליכי בנייה "תבנית:Cite news"
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ 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
- ^ 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
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ 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. (בEnglish)
- ^ 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
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).