اسید فیتیک (PA) به‌عنوان یک مولکول ذخیره‌کننده فسفات در غلات و سایر گیاهان عمل می‌کند. این ترکیب تمایل زیادی برای پیوند با یون‌های فلزی مانند روی (Zn²⁺)، آهن (Fe²⁺)، منیزیم (Mg²⁺)، کلسیم (Ca²⁺)، پتاسیم (K⁺)، منگنز (Mn²⁺) و مس (Cu²⁺) دارد. به همین دلیل، مواد معدنی که با PA پیوند دارند، در بدن قابل جذب نیستند که این موضوع در شرایط کمبود مواد غذایی و مصرف پایین مواد معدنی یک نگرانی مهم برای سلامت عمومی محسوب می‌شود. کمبود مواد معدنی می‌تواند بر رشد، توسعه و وضعیت تغذیه‌ای تأثیر گذاشته و حتی منجر به افزایش مرگ‌ومیر شود.

در کشورهای کم‌درآمد، تلاش‌هایی برای کاهش PA در غذاها از طریق فرآوری‌های خانگی انجام شده است. اما این دیدگاه که کاهش PA به‌طور خودکار باعث بهبود وضعیت مواد معدنی در بدن می‌شود یا اینکه مصرف غلات سرشار از PA مضر است، نیاز به بررسی دقیق‌تر دارد. بسیاری از آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داده‌اند که کاهش PA در مواد غذایی باعث افزایش قابلیت دسترسی به مواد معدنی می‌شود، اما این مسئله لزوماً به معنای افزایش واقعی جذب مواد معدنی در بدن نیست.

در کشورهای غربی، افزایش مصرف غلات کامل با بهبود سلامت عمومی همراه بوده است. بنابراین، توصیه به حذف غلات از رژیم غذایی به دلیل وجود PA، توجیه علمی ندارد. این مقاله تلاش دارد تا این موضوع را به‌طور شفاف مورد بررسی قرار دهد.

فهرست مطالب

مقدمه

اسید فیتیک و فیتات

اسید فیتیک: مفید یا مضر؟

فیتات در نان

محدودیت روش ها و داده ها

نتیجه گیری

مقدمه

دریافت روزانه کافی مواد معدنی و عناصر کمیاب، قرار گرفتن آن‌ها در معرض آنزیم‌های گوارشی (دسترس‌پذیری زیستی) و میزان واقعی جذب آن‌ها در بدن (زیست‌فراهمی) برای حفظ سلامت ضروری است. کمبود مواد معدنی مانند کلسیم، پتاسیم، منیزیم، روی، آهن و منگنز با اختلال در عملکرد سیستم ایمنی و افزایش خطر بیماری‌های مزمن مرتبط است.

به‌عنوان مثال، کمبود آهن که منجر به کم‌خونی می‌شود، می‌تواند باعث کاهش عملکرد بدن و افزایش میزان بیماری و مرگ‌ومیر در تمام گروه‌های سنی شود. کمبود منیزیم نیز خطر ابتلا به دیابت و پوکی استخوان را افزایش می‌دهد. همچنین، کمبود مواد معدنی در کودکان باعث رشد ناکافی و در سالمندان باعث کاهش ایمنی بدن می‌شود.

میزان دریافت روزانه PA در رژیم‌های غذایی کشورهای غربی با کشورهای کم‌درآمد مانند جنوب و جنوب شرقی آسیا و آفریقای مرکزی متفاوت است. در این کشورها، خانواده‌های کم‌درآمد معمولاً به مصرف یک محصول اصلی مانند برنج یا ذرت متکی هستند که می‌تواند منجر به کمبود مواد معدنی و مشکلات رشد شود. این مشکل به این دلیل رخ می‌دهد که میزان مواد معدنی متصل به PA که از طریق مدفوع دفع می‌شوند، معمولاً بیشتر از مقدار مواد معدنی مصرف‌شده در رژیم غذایی است.

به همین دلیل، تحقیقات زیادی روی روش‌های کاهش PA در مواد غذایی از طریق فرآوری انجام شده است تا جذب مواد معدنی افزایش یابد.

اسید فیتیک و فیتات

اسید فیتیک (PA) نوعی ترکیب فسفاته است که به‌عنوان یک ذخیره‌کننده فسفات در غلات عمل می‌کند. این ترکیب به دلیل میل بالا به یون‌های فلزی، مواد معدنی مانند روی، آهن، منیزیم، کلسیم، پتاسیم، منگنز و مس را به خود متصل می‌کند.

در طول رشد دانه، PA به‌عنوان ترکیبات نمکی همراه با فسفر، منیزیم، پتاسیم و مقدار کمی کلسیم، روی و منگنز ذخیره می‌شود. مطالعات نشان داده‌اند که هرچه میزان PA در غذا کمتر باشد، زیست‌فراهمی آهن و روی افزایش پیدا می‌کند.

نکته مهم این است که بدن انسان فاقد آنزیم فیتاز است، بنابراین نمی‌تواند PA را در روده کوچک تجزیه و جذب کند. به همین دلیل، مواد معدنی متصل به PA برای بدن غیرقابل جذب هستند. اما برخی از آنزیم‌های گیاهی و میکروبی (در طی فرآوری مواد غذایی یا در دستگاه گوارش) می‌توانند PA را تجزیه کنند و باعث آزادسازی مواد معدنی شوند.

علاوه بر این، PA به دلیل ویژگی‌های خاص خود می‌تواند:
• بر متابولیسم اسیدهای آمینه و کربوهیدرات‌ها تأثیر بگذارد،
• به‌عنوان یک آنتی‌اکسیدان قوی عمل کند (با جلوگیری از اکسیداسیون چربی‌ها)،
• و حتی ویژگی‌های ضدسرطانی داشته باشد (از طریق مهار فعالیت‌های مخرب آهن آزاد در بدن و افزایش مرگ سلول‌های سرطانی).

سدیم فیتات به‌عنوان یک ماده ایمن برای مصرف در صنایع غذایی ثبت شده است. در مجموع، PA هم مزایای سلامتی دارد و هم ممکن است جذب مواد معدنی را کاهش دهد، اما مکانیزم دقیق آن همچنان تحت بررسی است.

اسید فیتیک: مفید یا مضر؟

در حال حاضر، محصولات تخمیری مانند نان تهیه‌شده با خمیر ترش که میزان PA در آن‌ها کاهش یافته است، به‌شدت تبلیغ می‌شوند. از طرفی، توصیه به مصرف غلات کامل برای بهبود سلامت نیز رو به افزایش است. این موضوع باعث ایجاد تضاد در توصیه‌های تغذیه‌ای شده است: آیا باید غلات کامل را مصرف کنیم یا از آن‌ها پرهیز کنیم چون حاوی PA هستند؟

پوسته دانه‌های غلات، بخش اصلی PA را در خود دارد. شرایط محیطی رشد گیاه، به‌ویژه میزان مواد معدنی در خاک، تأثیر زیادی بر مقدار مواد معدنی و PA در محصول دارد. میزان PA در انواع غلات متفاوت است، به‌طوری که میزان آن در ذرت، برنج وحشی و سورگوم بیشتر از گندم، جو دوسر و جو معمولی است.

در هنگام آسیاب کردن غلات، سبوس و جوانه از آندوسپرم جدا می‌شوند، و در نتیجه، آرد سفید مقدار بسیار کمی PA و مواد معدنی دارد. بنابراین، غذاهای فرآوری‌شده با آرد سفید، برخلاف غلات کامل، PA کمتری دارند.

ما در دوره سام نان به شما آموزش می دهیم که با استفاده از آرد گندم کامل و آردهای سالم، نان رژیمی و سالم خودتان را درست کنین

فیتات در نان

در سال‌های اخیر، صنعت نانوایی تلاش کرده تا میزان PA در نان‌های سبوس‌دار را کاهش دهد. دو روش اصلی برای این کار وجود دارد:

1. استفاده از تخمیر اسیدی (مانند خمیر ترش) برای افزایش فعالیت آنزیم‌های فیتاز طبیعی در آرد،
2. افزودن آنزیم‌های خارجی فیتاز به خمیر.

۱. تخمیر اسیدی:
• نوع غله، نوع آرد (سبوس‌دار یا سفید)، مدت‌زمان تخمیر و دمای آن بر میزان تجزیه PA تأثیر می‌گذارد.
• نان‌های سبوس‌دار تخمیری با خمیر ترش میزان بیشتری از PA را تجزیه می‌کنند، زیرا کاهش pH باعث فعال شدن آنزیم‌های فیتاز می‌شود.
• تخمیر طولانی‌مدت با خمیر ترش (برخلاف تخمیر کوتاه‌مدت با مخمر) تأثیر بیشتری بر کاهش PA دارد، زیرا مخمر به‌تنهایی فعالیت فیتازی کمی دارد.

۲. افزودن آنزیم‌های فیتاز:
• استفاده از آنزیم‌هایی مانند Aspergillus Niger در فرآیند تهیه خمیر، می‌تواند PA را تا ۱۰۰٪ کاهش دهد.

محدودیت روش ها و داده ها

به طور کلی، مطالعات هضم در محیط آزمایشگاهی (in vitro) تأیید می‌کنند که اسیدی شدن ناشی از تخمیر (تخمیر خمیر ترش > تخمیر با مخمر) باعث کاهش فیتات و افزایش مواد معدنی یونیزه آزاد می‌شود که می‌تواند در دسترس زیستی بهتری داشته باشد. با این حال، بهبود دسترسی زیستی که به‌طور بالقوه جذب مواد معدنی مانند Zn²⁺، Fe²⁺، Mg²⁺، Ca²⁺ را در روده کوچک تسهیل می‌کند، لزوماً به بهبود وضعیت کلی مواد معدنی در بدن انسان منجر نمی‌شود.

وضعیت مواد معدنی بدن نتیجه طولانی‌مدت فرایند هضم، جذب و دفع در کل دستگاه گوارش و تأثیر وعده‌های غذایی متعدد است. بسیاری از عوامل، از جمله تنظیمات عصبی، جریان خون، پاسخ‌های هورمونی، عوامل مرتبط با اپیتلیوم روده و متابولیسم میکروبی، در این فرایند نقش دارند. به همین دلیل، مطالعاتی که فقط بر روی یک وعده غذایی انجام می‌شوند، ممکن است تأثیر تقویت‌کننده‌ها و مهارکننده‌های جذب آهن را بیش از حد تخمین بزنند.

علاوه بر این، پس از مصرف نان، فیتات باقی‌مانده که طی تخمیر خمیر کاهش نیافته است، ممکن است در اثر اسید معده تجزیه شود. در روده بزرگ، تخمیر فیبرهای غذایی باعث کاهش pH شده و برخی از باکتری‌های روده‌ای که دارای فعالیت فیتاز بالایی هستند، می‌توانند مقدار قابل توجهی از فیتات را تجزیه کنند. این امر منجر به آزاد شدن مواد معدنی یونیزه و افزایش جذب آن‌ها در روده بزرگ می‌شود.

۵.۱ مقایسه مطالعات آزمایشگاهی (In Vitro) و انسانی (In Vivo)

۵.۱.۱ مطالعات آزمایشگاهی (In Vitro)

به دلیل هزینه و سهولت اجرا، از آزمایش‌های هضم و جذب در محیط آزمایشگاهی برای پیش‌بینی اتفاقات احتمالی در بدن استفاده می‌شود. در این مطالعات، مواد معدنی آزاد شده از هضم غذا به سلول‌های روده‌ای (مانند سلول‌های Caco-2) ارائه شده و میزان جذب آن‌ها اندازه‌گیری می‌شود.

مطالعات نشان داده‌اند که کاهش فیتات در نان خمیر ترش نسبت به نان مخمری بیشتر است (۱۰۰٪ در مقابل ۷۵٪)، اما این امر لزوماً به افزایش جذب آهن منجر نمی‌شود. برخی مطالعات حتی تأثیر ناچیزی از تخمیر بر جذب آهن در سلول‌های Caco-2 مشاهده کرده‌اند.

۵.۱.۲ تفاوت نتایج مطالعات آزمایشگاهی و انسانی

نتایج مطالعات انسانی می‌تواند با نتایج آزمایشگاهی متفاوت باشد. به‌عنوان مثال، در یک مطالعه، مصرف نان سبوس‌دار کم‌فیتات نسبت به نان سبوس‌دار پر‌فیتات در رژیم غذایی کلی، تأثیری بر افزایش سطح آهن بدن نداشت. همچنین، مصرف ذرت اصلاح‌شده ژنتیکی که ۳۰–۵۰٪ فیتات کمتری داشت، تفاوتی در میزان جذب آهن نسبت به ذرت معمولی نشان نداد.

علاوه بر این، عواملی مانند مصرف ویتامین C می‌توانند جذب آهن را افزایش دهند، در حالی که مصرف فیبرهای تخمیرپذیر باعث کاهش pH در روده بزرگ شده و جذب مواد معدنی را بهبود می‌بخشد. از طرفی، استفاده از داروهای کاهش‌دهنده اسید معده (مانند مهارکننده‌های پمپ پروتون) با کمبود کلسیم، آهن و منیزیم مرتبط است، زیرا ممکن است بر تجزیه فیتات و حل شدن مواد معدنی تأثیر بگذارد.

نتیجه گیری

مصرف غلات کامل ممکن است مقدار PA دریافتی را افزایش دهد، اما همین غلات دارای مواد مغذی فراوانی هستند که برای سلامت مفیدند. استفاده از روش‌های مناسب فرآوری، مانند تخمیر طولانی‌مدت یا افزودن آنزیم‌های فیتاز، می‌تواند میزان PA را کاهش داده و جذب مواد معدنی را بهبود بخشد، بدون اینکه نیاز باشد مصرف غلات کامل را محدود کنیم، وضعیت مطلوب مواد معدنی در بدن تأثیر زیادی بر سلامت دارد، به‌ویژه در شرایطی که دریافت مواد غذایی و ریزمغذی‌ها ناکافی باشد. شواهد نشان می‌دهند که غنی‌سازی آرد (مواد غذایی) از نظر افزایش جذب آهن در افرادی که دریافت مواد معدنی پایینی دارند، مؤثرتر از کاهش فیتات از طریق تخمیر است.

در کشورهای غربی، مصرف مواد غذایی غنی از غلات کامل، حبوبات، سبزیجات، دانه‌ها و مغزها به‌شدت توصیه می‌شود، اگرچه این غذاها فیتات بالایی دارند. با این حال، این رژیم غذایی همچنان با بهبود وضعیت سلامت مرتبط است. بنابراین، اجتناب از غلات کامل به دلیل وجود فیتات، توصیه‌ای نادرست است.

منبع

Fermentation as a Strategy to Improve the Nutritional Quality of Cereal-Based Foods