Антиалиментарные факторы питания. 
Характеристика, безопасность

По мнению академика А. А. Покровского, к антиалиментарным факторам относят соединения, не обладающие общей токсичностью, но обладающие способностью избирательно ухудшать или блокировать усвоение нуриентов. Этот термин распространяется только на вещества природного происхождения, являющиеся составными частями натуральных продуктов питания. Представители этой группы веществ рассматриваются как своеобразные антагонисты обычных пищевых веществ. В указанную группу входят антиферменты, антивитамины, деминирализующие вещества, другие соединения.

Антиферменты (ингибиторы протеиназ) — вещества белковой природы, блокирующие активность ферментов. Содержатся в сырых бобовых, яичном белке, ячмене, других продуктах растительного и животного происхождения, не подвергавшихся тепловой обработке. Изучено воздействие антиферментов на пищеварительные ферменты, в частности, на пепсин, трипсин, б-амилазу. Выявлено, что трипсин человека находится в катионной форме и поэтому нечувствителен к антипротеазе бобовых.

В настоящее время изучены несколько десятков природных ингибиторов протеиназ, их первичная структура и механизм действия. Трипсиновые ингибиоры, в зависимости от природы содержащейся в них диаминомонокарбоновой кислоты, подразделяются на два типа: аргининовый и лизиновый. К аргининовому типу относят: ингибиторы пшеницы, кукурузы, ржи, ячменя и другие: к лизиновому — овомукоиды яиц индейки, пингвина, утки, а также ингибиторы, выделенные из молозива коровы.

Механизм действия этих антиалиментарных веществ заключается в образовании стойких энзимингибиторных комплексов и подавлении активности главных протеолитических ферментов поджелудочной железы: трипсина, химотрипсина и эластазы. Результатом такой блокады является снижение усвоения белковых веществ рациона.

Рассматриваемые ингибиторы растительного происхождения характеризуются относительно высокой термической устойчивостью, что нехарактерно для белковых веществ. Нагревание сухих растительных продуктов, содержащих указанные ингибиторы, до 130° С или получасовое кипячение не приводит к существенному снижению их ингибирующих свойств. Полное разрушение соевого ингибитора трипсина достигается 20-минутным автоклавированием при 115 °C или кипячением соевых бобов в течение 2−3ч. Ингибиторы животного происхождения более чувствительны к тепловому воздействию.

Отдельные ингибиторы ферментов могут играть в организме специфическую роль при определённых условиях и отдельных стадиях развития организма, что в целом определяет пути их следования. Тепловая обработка продовольственного сырья приводит к денатурации белковой молекулы антифермента, т. е. он влияет на пищеварение только при потреблении сырой пищи. Например, потребление сырых яиц в большом количестве может оказать отрицательное влияние на усвоение белковой части рациона.

Антивитамины. К антивитаминам относят две группы соединений:

• — соединения, по механизму действия подобные антиметаболитам. Этот механизм направлен на конкурентные взаимоотношения между витаминами и антивитаминами;
• — соединения, способные модифицировать витамины, уменьшить их биологическую активность и приводить к их разрушению.

Таким образом, антивитамины — это соединения различной природы, обладающие способностью, уменьшать или полностью ликвидировать специфический эффект витаминов, независимо от механизма их действия. Следовательно, к антивитаминам не относятся вещества, увеличивающие или уменьшающие их потребность.

Избыточное потребление продуктов, богатых лейцином, нарушает обмен триптофана, в результате блокируется образование триптофана ниацина (витамина РР) — одного из важнейших водорастворимых витаминов. Наряду с лейцином антивитамином ниацина являются индолилуксусная кислота и ацетилпиридин, содержащихся в кукурузе. Чрезмерное потребление продуктов, содержащих вышеуказанные соединения, может усиливать развитие пеллагры, обусловленной дефицитом ниацина.

В отношении аскорбиновой кислоты (витамина С) антивитаминными факторами являются окислительные ферменты — аскорбатоксидаза, полифенолоксидазы и другие. Особенно сильное влияние оказывает аскорбатоксидаза, содержащаяся в овощах, фруктах и ягодах. Она катализирует реакцию окисления аскорбиновой кислоты до дегидроаскорбиновой. Поэтому учёт активности аскорбатоксидазы имеет важное значение при решении ряда технологических вопросов, связанных с сохранением витаминов в пище. Содержание и активность аскорбатоксидазы в различных продуктах питания не одинаковы. Наибольшее её количество обнаружено в огурцах и кабачках, наименьшее — в моркови, свёкле, помидорах и др. разложение аскорбиновой кислоты под воздействием аскорбатоксидазы и хлорофилла происходит наиболее активно при измельчении рстительного сырья, когда нарушается целостность клетки и возникают благоприятные условия для взаимодействия фермента и субстрата. Смесь сырых измельчённых овощей за 6 ч хранения теряет более половины аскорбиновой кислоты. Поэтому рекомендуют пить свежевыжатые соки непосредственно после их изготовления или потреблять овощи, фрукты и ягоды в натуральном виде, избегая их измельчения и приготовления различных салатов.

Активность аскорбатоксидазы подавляется под влиянием флавоноидов 1−3 минутном прогревании сырья при 100° С, что необходимо учитывать в технологии и приготовлении пищевых продуктов и кулинарных изделий.

Для тиамина (витамина В₁) антивитаминными факторами являются тиаминаза, содержащаяся в сырой рыбе, вещества с Р-витаминным действием — ортодифенолы, биофлавоноиды, основными источниками которых служат кофе и чай. Разрушающее действие на витамин В₁ оказывает окситамин, образующийся при длительном кипячении ягод и фруктов.

Тиаминаза, в отличие от аскорбатоксидазы, «работает» внутри организма человека, создавая при определённых условиях дефицит тиамина. Потребление в пищу сырой рыбы и привычка жевать бетель у некоторых народностей приводят к развитию недостаточности витамина В₁, потому что наибольшее количество тиаминазы обнаружено у пресноводных рыб, а у трески, наваги, бычков и ряда других морских рыб этот фермент полностью отсутсвует.

Тиаминазы могут содержаться в продуктах растительного и животного происхождения, обуславливая расщепление части тиамина в пищевых продуктах в процессе их изготовления и хранения.

Для пиридоксина (витамина В₆) антагонистом является линатин, содержащийся в семени льна. Ингибиторы пиридоксалевых ферментов обнаружены в ряде других продуктов — в съедобных грибах, некоторых видах семян бобовых и др.

Избыточное потребление сырых яиц приводит к дефициту биотина (витамина Н), так как в яичном белке содержится фракция протеина — авидин, связывающий витамин в неусвояемое соединение. Тепловая обработка яиц вызывает денатурацию белка и лишает его антивитаминных свойств.

Сохраняемость ретинола (витамина А) снижается под воздействием перегретых либо гидрогенизированных жиров. Эти данные свидетельствуют о необходимости щадящей тепловой обработки жироёмких продуктов, содержащих ретинол.

Недостаточность токоферолов (витамина группы Е) образует под влиянием неизученных компонентов фасоли и сои при тепловой обработке, при повышенном потреблении полиненасыщенных жирных кислот, хотя последний фактор можно рассматривать с позиции веществ, повышающих потребность организма в витаминах.

Вещества, блокирующие усвоение или обмен аминокислот, влияют на аминокислоты, в основном на лизин, со стороны редуцирующих сахаров. Взаимодействие протекает в условиях жёсткого нагревания по реакции Майяра, поэтому щадящая тепловая обработка и оптимальное содержание в рационе источников редуцирующих сахаров обеспечивает хорошее усвоение незаменимых аминокислот.

Деминирализующие факторы (снижающие усвоение минеральных веществ). К ним относят щавелевую кислоту и её соли (оксалаты), фитин (инозитолгексафосфорная кислота) танины, некоторые балластные вещества и др.

Наиболее изучена в этом плане щавелевая кислота. Продукты с высоким содержанием щавелевой кислоты способны резко снижать утилизацию кальция путём образования нерастворимых в воде солей. Такое взаимодействие может служить причиной тяжёлых отравлений за счёт абсорбации кальция в тонком кишечнике.

Высокое содержание щавелевой кислоты отмечено в овощах, в среднем мг/100г: шпинат-1000, портулак-1300, ревень-800, щавель-500, красная свёкла-275. В остальных овощах и фруктах щавелевая кислота содержится в незначительных количествах. отмечено, что её пособность связывать кальций зависит от пропорции содержания в продукте кальция и оксалатов.

Фитин благодаря своему химическому строению легко образует труднорастворимые комплексы с ионами калция, магния, железа, цинка и меди. Этим объясняется его деминирализующий эффект — способность уменьшать адсорбцию металлов в кишечнике. Достаточно большое количества фитина содержится в злаковых и бобовых: в пшенице, фасоли, кукурузе — около 100мг/100г, причём основная часть — в наружном слое зерна. Высокий уровень в злаках не представляет особой опасности, так как содержащийся в зерне фермент способен расщиплять фитин. Полнота расщепления зависит от активности фермента, качества муки и технологии выпечки хлеба. Этот фермент работает при температуре до 70 °C, максимум его активности при рН 5,0−5,5 и 55 °C. Хлеб, выпеченный из рафинированной муки, в отличие от обычной муки практически не содержит фитина. В хлебе из ржаной муки его мал благодаря высокой активности фитазы. отмечено, что декальцинирующий эффект фитина тем выше, чем меньше соотношение кальция и фосфора в продукте и ниже обеспеченность организма витамином D.

Установлено, что усвояемость железа снижается в присутствии дубильных веществ чая, поскольку они образуют с ним хелатные соединения, которые не всасываются в тонком кишечнике. Такое воздействие дубильных веществ не распространяется на гемовое железо мяса, рыбы и яичного желтка. Неблагоприятное влияние дубильных и балластных соединений на усвояемость железа тормозится аскорбиновой кислотой, цистеином, кальцием, фосфором, что указывает на необходимость их совместного использования в рационе. Кофеин, содержащийся в кофе, активизирует выделение из организма кальция, магния, натрия, ряда других элементов, увеличивая тем самым потребность в них. Показано ингибирующее действие серосодержащих соединений на усвоение йода.