什么是抗营养素?

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我们把任何干扰营养素消化吸收的化合物都称为抗营养素。抗营养素是指营养学领域,出现对抗人体吸收营养元素的成分。方式包括减少有效成分吸收、降低营养成分质量、排泄过度营养元素、转化营养成分为有害物质、抑制营养成分发挥作用等。

在自然界中,植物使用抗营养素来保护自己免受捕食者的侵害。

抗营养素可以被分为两类:天然抗营养和人工合成抗营养素

由于抗营养素会影响身体对一些有益成分的吸收,这个概念流行起来的时候曾给不少人带来困惑和担忧,是不是含有抗营养素的食物就要少吃或者尽量不吃呢?

在回答这个问题之前,我们先来看看天然和人工合成的抗营养素,分别会对我们的身体产生怎样的影响?

天然抗营养素

天然抗营养素,主要指的就是存在于天然食物中,对某些营养素的消化、吸收、利用会产生影响的物质,以下是常见的几种天然抗营养素:

谷醇溶蛋白和消化酶抑制剂

谷醇溶蛋白主要存在于谷物、豆类和类谷物中,尤其是植物种子,如:小麦、燕麦、藜麦、大米、花生和大豆这类食物中谷醇溶蛋白的含量十分丰富。

谷醇溶蛋白作为植物中的储存蛋白,是种子发芽所需的主要蛋白质。事实上,它几乎能占据谷物总蛋白质含量的一半。在正常的消化过程中,谷醇溶蛋白不会被完全分解,因为人体的消化酶并不完全适用于它自身的蛋白质结构。

另外,含有谷醇溶蛋白的种子中同时还含有蛋白酶抑制剂,这是种子天然的一种自我保护机制。不能够被消化的种子才有机会长成新的植物,所以在谷物、类谷物和豆类中,这种消化酶抑制剂的浓度还是比较高的,而且它们可以顺利度过烹饪或消化过程。

消化酶抑制剂一般都存在于种子的外层结构,以保证可以让完整的种子通过消化系统,在现代厕所出现之前,这就意味着种子可以进入土壤进行生长。

但一旦种子被磨碎,或者因为比较大需要进行咀嚼才能吞咽的话,这些抑制剂就会被释放到肠道中去,从而干扰我们对营养素的吸收。而且消化酶抑制剂还会促进胰腺分泌更多的消化酶,合成这些酶会导致过量的蛋白质被消耗,也会给我们的腺体带来工作负担和压力。

凝集素

■ 豌豆凝集素蛋白

谷物和豆类中的另一类抗营养素就是凝集素,它也是种子自然防御机制的一部分,但是目前的研究尚不完全清楚凝集素对种子的保护机制。

不过,研究人员们发现它可以保护种子免受真菌感染或者昆虫捕食。凝集素也是一种蛋白质,跟谷醇溶蛋白很像的一点是,它也很难被我们的身体消化吸收和利用。因为我们的身体中缺乏可以将它分解为单个氨基酸分子的蛋白酶。同样的,凝集素也不太容易受到高温和胃酸的影响。

麦胚凝集素(WGA)是目前被研究的最透彻的一种凝集素,而且由于其在抵御昆虫方面能力强大,甚至还被添加到了转基因玉米中。所以,转基因谷物通常都有比较高的凝集素水平

在日常生活中我们可以通过是否能生吃来判断一个种子是否含有有害凝集素,如果这个种子一定是要煮熟了才能吃的,那基本上就是含有的。

不过,如果种子本身达到可以用牙齿咬开,比如石榴。那么就需要留心一些,这类种子可能会含有蛋白酶抑制剂,还可能会刺激我们的胃肠道。使用过程中吐出这类种子,是一个比较好的选择。

植酸

植酸常见于谷物、类谷物和豆类,一般集中在种子的外层或者麸皮上。此外坚果或者蔬菜种子,如:南瓜子中也常能见到植酸。

在种子中植酸最主要的功能就是作为磷的储存分子,或者作为能量仓库,为植物中的各类化学反应提供阳离子(正离子)。植酸可以与矿物质(通常是钙、镁、铁、钾、锌)结合形成植酸盐,导致这些矿物质无法被我们的肠道吸收。

此外,植酸还会限制各种消化酶的活性,包括蛋白酶、淀粉酶和葡糖苷酶。

但需要注意的是,在饮食中适量出现植酸和植酸盐并不会给身体带来明显的影响

尤其是在植物的非生殖部位(如:叶子)中植酸的浓度是很低的。甚至有研究显示:适量摄入植酸盐可能为身体提供重要的抗氧化支持,有助于降低患上心血管疾病和癌症的风险

而且在适量摄取的过程中,如果本身的肠道菌群处于健康状态,就能帮助我们把植酸盐中的矿物质释放出来,以供身体吸收利用

皂苷和糖苷生物碱

所有植物都含有皂苷,最常见的就是种子类的食物。

这种类型的化合物具备类洗涤剂性质,可以溶解植物潜在捕食者的细胞膜,以此保护植物免受昆虫或微生物的侵害。

■ 皂苷具有类似肥皂的特性

皂苷这样的化学性质,让它在进入人体后与我们细胞膜上的胆固醇结合,使得这些胆固醇分子重新排列形成稳定的、孔状的复合物。

由于皂苷有许多种不同的类型,因此不同皂苷与胆固醇结合后形成孔的大小、数量和稳定性都是不一样的。一些多、大且稳定的孔会抑制肠上皮细胞运送营养物质的能力

那些可以快速闭合、存在时间较短的孔并不会损伤我们的肠道粘膜,反而可以促进营养物质的吸收

此外,当人体摄入脂肪后,胆汁会覆盖脂肪球并将其乳化成为更小的颗粒,胰腺分泌的脂肪酶会将这些小的脂肪颗粒分解为脂肪酸和甘油单酯,这两者接着会与胆汁、胆固醇和脂溶性维生素聚合物形成微团,微团会促进脂肪酸和甘油单酯扩散进入细胞。

而在细胞内,脂肪酸和甘油单酯结合成甘油三酯,细胞会将甘油三酯、蛋白质、脂溶性维生素和胆固醇一起打包成为乳糜微粒,再将乳糜微粒运送出细胞,并通过淋巴系统在我们身体中循环。在这一系列的过程中,微团的形成对机体吸收脂溶性维生素来说是十分重要的,而膳食中的毒性皂苷会通过抑制微团的形成而影响脂溶性维生素的吸收。

在皂苷中被研究最彻底的一种叫做糖苷生物碱,属于毒性皂苷,广泛存在于像土豆、茄子、辣椒一类的茄科植物中。糖苷生物碱中的α-辣椒碱、α-茄碱和α-番茄碱可以增加我们肠道的通透性。此外,糖苷生物碱还会抑制乙酰胆碱酯酶的活性,这是一种我们神经活动所必须的酶。

氰苷

氰苷常见的食物来源有木薯、高粱、玉米、山药、鹰嘴豆、腰豆、核果(如:桃子和杏子)以及苹果家族的水果。

当这些食物被我们咀嚼和消化的时候,就会有一种具有毒性的物质–氰苷氢从氰苷中被释放出来。氰化物可以与身体中的碘结合,所以如果体内存在过多的氰化物,就很容易导致甲状腺肿的问题。通过研磨、浸泡或者发酵等手法可以有效的减少这类有毒物质

硫代葡萄糖苷

硫代葡萄糖苷是一类富含硫的化合物,几乎所有的十字花科蔬菜,如:卷心菜、西蓝花、胡萝卜、萝卜、球芽甘蓝和羽衣甘蓝中都能找到。

硫代葡萄糖苷会阻止甲状腺摄取体内的碘,高剂量的硫代葡萄糖苷很可能影响身体正常的甲状腺功能,比如引发甲状腺肿大

但是硫代葡萄糖苷对身体造成的此类影响是有前提的:身体本身已经存在碘缺乏的状况如果身体本身并不存在碘缺乏的问题,就不需要担心十字花科蔬菜摄入带来的影响。另外,烹煮本身也可以降低十字花科蔬菜带来的影响。

■ 浸泡和煮沸可以去除一些抗营养素

草酸和草酸盐

草酸存在于许多蔬菜中,尤其是菠菜家族的成员。另外,萝卜、浆果、谷物和豆类中都能找到草酸的影子。

草酸可以结合身体中的矿物质,从而阻止这些矿物质的吸收,尤其是钙。这就是为什么从前医生总是建议结石患者要避免摄入含有草酸的食物,这其实是一个误解,主要因为大部分的肾结石都是草酸钙的形式,就被理所当然的认为吃了含草酸的食物就会结合其他食物里或体内的钙形成结石。但事实上,增加摄入富含草酸的食物是可以防止肾结石形成的

嘌呤

嘌呤是一种生成尿酸的核酸,能够提高我们的血清尿酸水平,导致痛风或高尿酸血症。

日常膳食里的高嘌呤食物包括肉类、贝类、芦笋、胡萝卜、菠菜、蘑菇、谷物和豆类。嘌呤之所以会被定义为抗营养素,就是因为它会与人体中的铁结合,从而影响铁的消化和吸收。传统的观念里大家都认为痛风人群应该尽量避免摄入含有嘌呤的食物,但事实上精制糖摄入、饮酒还有肥胖才是痛风的主要危险因素。因此,调节血糖才是治疗痛风的重要手段。

单宁

单宁常见于红茶、绿茶、豆类、葡萄酒、熏制食品、坚果和某些水果,如:浆果中,它是一种水溶性多酚化合物,也是一种抗微生物化合物,具有强大的抗氧化能力,会给我们的身体带来一些健康好处。但是单宁也可以和蛋白质结合并使其凝结形成一种不溶于水的化合物,从而降低氨基酸的吸收率。

上述所有的抗营养素全部来自于天然食物,虽然它们会对机体吸收利用某些营养素产生影响,但只要我们的饮食保持均衡,不单一摄入大量某类型食物,或者采取极端饮食。天然的抗营养素并不会给我们的身体造成太大影响

而且,天然抗营养素大多来自于富含其他营养物质的天然食物中,为了防止伤害而完全舍弃这些食物,是一种得不偿失的行为,最好的方式还是均衡摄取营养。但与天然抗营养素不同的是,还有一类抗营养素来源于加工食品或食品添加剂,这些是我们希望可以在饮食中尽量避免的

加工类抗营养素

D-氨基酸和赖丙氨酸

在很多食品的加工过程中,蛋白质由于过多的暴露于热或碱的环境中,会同时生成D-氨基酸和赖丙氨酸这两种物质。尤其是在经过巴氏消毒的乳制品、熟奶酪、小麦和玉米制品、乳清蛋白粉和烤培根中,经常能看到这两种化合物。

而它们之所以被认为是抗营养素,是因为这两种物质都会降低蛋白质的消化率。此外,赖丙氨酸(LAL)还是一种很强的螯合剂,能够结合体内的矿物质,如:铁、钙、铜、锌等,影响这些矿物质的吸收和利用

乳化剂、增稠剂和稳定剂

这三种类型的食品添加剂广泛的存在于加工食品中,常见的名称有:黄原胶、瓜尔胶、卡拉胶、纤维素胶和卵磷脂。虽然它们中大部分都是从天然食物中提取的,比如:卡拉胶来自于红海藻、磷脂来自于大豆。但是用这些物质增稠的多糖通常都难以被人体消化,它们还会降低膳食中矿物质的吸收率。甚至有动物研究证明:卡拉胶能引起胃肠道发炎、溃疡。黄原胶更是一种高效泻药,可以引起胃肠胀气和腹泻的问题

被氧化的含硫氨基酸

含硫氨基酸–蛋氨酸和半胱氨酸对人体来说是至关重要的。但是在食品加工的过程中,如果过度的曝光在热和碱的环境中,它们就会被氧化从而降低自身的吸收率。经过巴氏消毒或热处理的食物常常存在这样的问题。

美拉德反应产物

美拉德反应是一种广泛存在于食品工业的非酶褐变反应,指的是食物中的还原糖(碳水化合物)与氨基酸/蛋白质在常温或加热时发生的一系列复杂反应,结果就是生成了棕黑色的大分子物质–拟黑素。

同时,在反应过程中还会产生成百上千个具有不同气味的中间分子体,这些物质为我们的食物增加了可口的风味和诱人的色泽。美拉德反应是分阶段发生的,反应的本质是特定的糖与赖氨酸发生反应,将赖氨酸改造成为机体无法吸收利用的形式。因此,美拉德反应的产物会造成蛋白质消化率受损,这一点尤其体现在经过巴氏消毒的乳制品上。

另外,美拉德反应是形成晚期糖基化终末产物(AGE)的其中一步。很多时候,烤、煎、炸和烧烤类的食物之所以这么好吃,就是因为这些烹饪方式会生成AGE,它是食物美味的来源,也会造成氧化损伤和炎症,引发身体衰老。另外,身体中的糖分本身也会结合蛋白质或脂肪形成AGE。所以,不管是摄入太多AGE,还是身体合成太多AGE都会引发健康问题。想要限制AGE的产生,除了需要注意尽量使用健康的烹饪方式之外,还需要避免摄入过量的碳水化合物,保证整体饮食的均衡,也是重要的预防手段。

想要避免加工类抗营养素所带来的影响,最好的方式就是尽量避免摄入加工类食物,日常膳食做到天然且均衡,就能帮助身体更好的最大化吸收营养物质。

有些抗营养素对人体健康不是绝对的不利,具有两面性,因人而异。咨询请添加拿大注册营养师健康管理师公众号:博士龙。

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