חומצה פיטית

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
חומצה פיטית
Phytic acid.svg

חומצה פיטיתאנגלית: Phytic acid) היא תרכובת מחזורית שמהווה את צורת האחסון והאגירה הנפוצה ביותר של זרחן בזרעים. תרכובת זו נוצרת על ידי זרחון הדרגתי של מיו-אינוזיטול (אנ'), שמתרחש בציטוזול של תאי זרעים שונים. החומצה ידועה בתור היותה אנטי-נוטריינט בשל השפעתה השלילית על ספיגת יסודות חשובים במערכת העיכול (אבץ, מגנזיום וכו'), ובמקביל מיוחסים לה תכונות אחרות חיוביות חשובות לבריאות האדם.

ייצור חומצה פיטית בטבע

חומצה פיטית התגלתה בשנת 1903, והיא מצויה באופן טבעי במגוון צמחים עשירים בסיבים כגון דגנים, קטניות ואגוזים, בהם היא משמשת כמאגר זרחן. ירקות עליים ופירות לרוב יכילו כמות מזערית, אם בכלל, של חומצה פיטית.

חומצה פיטית לרוב מיוצרת ונאגרת בצמח כחלק משלב התפתחותו. החומצה מיוצרת בציטוזול של תאי הצמח, בשני מסלולים מטבוליים אפשריים: במסלול תלוי ליפידים (חומצות שומן), שמתקיים בנוכחות של הליפידים פוספטידילאינוזיטול ופוספואינוזיטידים, ובמסלול שאינו תלוי ליפידים, במהלכו נדרשת נוכחות של אינוסיטול פוספטים מסיסים (soluble inositol phosphate).[1][2][3]

חומצה פיטית בתזונת האדם

דגנים, קטניות, אגוזים ושמנים המופקים מזרעים הם המקור העיקרי לצריכת חומצה פיטית ממקור טבעי בתזונת האדם.

חומצה פיטית אחראית בין היתר על מרקם של מוצרי מזון שונים, וככזו דווקא רצויה לעיתים במזון. חומצה פיטית גורמת להאטת התגבשות החלבונים בטופו, לשימור מוצרי מאפה ולייצוב חלבונים מסיסים בחלב סויה. מאז שנת 1997, בה הוכרה החומצה הפיטית כתוסף בטוח באופן כללי, חומצה פיטית מוספת באופן נרחב לבשר, ממרחי דגים, מאכלי ים משומרים, פירות, ירקות, גבינות, אטריות, רוטב סויה, מיצים, לחמים ומשקאות אלכוהולים, על מנת למנוע איבוד צבע ובכך תורמת להארכת חיי המדף.

בתהליך המיצוי של חלבון מן הצומח החומצה הפיטית שנמצאת בחומר הגלם הטבעי גם כן עוברת מיצוי. ישנה התייחסות בתעשיית המזון על שמירת רמות נמוכות של חומצה פיטית ברכיבים של חלבון מן הצומח על מנת לצמצם השלכות בריאותיות.[1][3]

חומצה פיטית כחומר אנטימיקרוביאלי

חיידקים פתוגניים, מחוללי מחלות, שמקורם במזון משפיעים בכל שנה על כשליש מאוכלוסיית העולם. בין היתר, חיידקים אלו מסוגלים לרוב לייצר ביופילם על גבי מוצרי מזון ועשויים בשל כך לשרוד לזמן רב יותר בסביבת עיבוד וייצור המזון. אף על פי שישנם כימיקלים שמשמשים לפתרון בעיה זו ברמה תעשייתית, ישנם מחקרים שמצאו השפעה שלילית של חומרים אלו. גם שימוש בתחליפים טבעיים אחרים לחומרים אלו כמו חומצה ציטרית לא מומלץ שכן הוא אינו מצליח לגרום לחיטוי מוצרי המזון. חומצה פיטית נחשבת בטוחה לשימוש ובעלת אפקט הרסני לביופילם, ולכן נעשה בה שימוש יחד עם נתרן כלוריד כחומר מחטא לטובת פירוק ביופילם בסביבת עיבוד מזון.[1][2][4]

השפעות עיבוד מזון על זמינות החומצה

שיטות עיבוד מזון מסורתיות כמו השרייה, הנבטה, בישול והתססה, בין אם לבד או משולבות בטכניקות נוספות, משפיעות על אחוז החומצה הפיטית במזון.

השרייה של דגנים ושעועית יכולה להפחית את החומצה הפיטית (כמו גם אנטי-נוטריינטים נוספים). מאחר שחומצה פיטית מסיסה במים, כמות משמעותית ממנה תימצא במי ההשרייה לאחר מספיק זמן, ובכך הזמינות הביולוגית של המינרלים במזונות אלו יכולה לעלות. הנבטה נמצאה אף היא כמפחיתה את אחוז החומצה הפיטית בקטניות וזרעי דגנים, למעט בשיפון, בחיטה ובשעורה.

בתהליך הבישול, חשיפה של חומצה פיטית ממקור צמחי לטמפרטורה גבוהה במשך זמן רב גורמת לירידה בכמות החומצה במזון. תהליך משולב של השרייה ולאחריה בישול נמצא כיעיל יותר בהפחתת חומצה פיטית, מאשר השרייה בלבד.

התפחת והתססת לחמים באמצעות שמרים יכולים לעזור לשבירת חומצה פיטית. בנוסף, חומצות מסוימות שמיוצרות בתהליך התססת הלחם עשויות לשפר את הספיגה של מינרלים מסוימים על ידי פירוק חומצה פיטית. אחת מהדרכים להארכת חיי המדף במזון הוא החמצה על ידי התססה, כאשר דגנים וקטניות משמשים באופן נרחב בהכנת מגוון רחב של מזונות מותססים. תסיסה לקטית היא השיטה המועדפת להתססת קטניות, דגנים, סויה ותירס. בתהליך זה מיוצרות חומצות שונות, ערך ה-pH הכללי של המוצר יורד, וגורם לפירוק טבעי של חומצה פיטית.[2][5]

השפעות בריאותיות

מאז שנת 1920 חומצה פיטית נחשבת כאנטי-נוטריינט. תכונה זו נחקרה רבות לאורך השנים ונמצא כי חומצה פיטית מעכבת את הפעילות הביולוגית של יסודות הכרחיים לגוף האדם כמו מגנזיום ואבץ (הנחשבים למיקרו-מינרלים). חומצה פיטית קושרת את המינרלים האלו ומעכבת ואף מונעת את הספיגה שלהם במעי הדק בעת תהליך העיכול. בנוסף, החומצה הפיטית מעכבת פעילות ביולוגית של חלבונים ואנזימי עיכול על ידי יצירת קומפלקס עם יוני סידן וחלבון, ובכך מקטינה את המסיסות של החלבון. כתוצאה מכך עלולות להיווצר בעיות עיכול בבע"ח שלא מפרקים את החומצה ועיקר תזונתם מסתמכת על צמחים.

לבד מההשפעות השליליות של חומצה פיטית כאנטי-נוטריינט, יותר ויותר מחקרים מכירים בפעילותה נוגדת החמצון. בנוסף, החומצה הפיטית מבקרת את רמת הסוכר בדם וכן את רמת הכולסטרול בגוף. עקב פעילות נוגדת החמצון של החומצה הפיטית, משוער כי היא יעילה במניעה של סוגי סרטן שונים, בעלת פוטנציאל השפעה חיובית על חולי אלצהיימר, פרקינסון ומחלות אחרות, אולם השפעה זו טרם הוכחה באופן נרחב.

חומצה פיטית מספקת אנרגיה לגוף ועוזרת למערכת החיסון לטפל במחלות והפרעות שונות. על אף שחומצה פיטית נחשבת כאנטי-נוטריינט, היא בעלת מספר תכונות חיוביות על גוף האדם ונמצא כי היא מעודדת שיפור בקרב חולי סוכרת. מחלת הסוכרת מתחלקת לשני סוגים, ואחד מהם נובע מפעילות לקויה של אינסולין בעת הכנסת גלוקוז לתוך התאים, בעת עליית רמות הגלוקוז בדם. נמצא כי חומצה פיטית בעלת השפעה על עיכול עמילן (רב-סוכר), שכן היא יכולה להיקשר לחלבוני עיכול שונים ולהוביל לעיכול מופחת של עמילן. כמו כן החומצה יכולה להיקשר לCa+2 המהווה קו פקטור לפעילות α-עמילאז (חלק מרכיביו של העמילן) ובכך להוריד את עיכול העמילן. ירידה בעיכול עמילן מפחיתה את רמות הגלוקוז הנספגות לגוף ובכך גם משפיעה על מחלת הסוכרת.

כמו כן ישנה לחומצה פיטית השפעה נוגדת סרטן. פעילותה כנוגד חמצון נמצאה יעילה גם במניעת התפתחות סוגי סרטן שונים ובעיכוב גדילת תאים סרטניים לאחר התחלת המחלה. בשל היותה נוגדת חמצון, חומצה פיטית מסוגלת לעכב היווצרות של רדיקלים חופשיים להם השפעות מזיקות על גוף האדם.

בנוסף, חומצה פיטית תורמת במניעת היווצרות אבנים בכליות. אבנים בכליות הן משקעים קטנים וקשים של מינרלים וחומצה על פני השטח הפנימיים של הכליות, שהיווצרותם גורמת לעיכוב במתן שתן. נוכחות חומצה פיטית במזון מייצרת השפעה היפוכולסטרולמית אשר מונעת היווצרות אבנים בכליות. כמו כן, נמצא כי חומצה פיטית מסוגלת להפחית את רמות הכולסטרול והטריגליצרידים בדם ולכן ביכולתה גם למנוע מחלות לב.[2][6]

מקובל כי צמצום בצריכה של חומצה פיטית אינו הכרחי למעט במקרים בהם יש פוטנציאל למחסור מינרלים בתזונה.[1][2][4][3][7][8][9]

הערות שוליים

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Ruican Wang, Shuntang Guo, Phytic acid and its interactions: Contributions to protein functionality, food processing, and safety, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 20, 2021-03, עמ' 2081–2105 doi: 10.1111/1541-4337.12714
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Awadhesh Kumar, Brajesh Singh, Pinky Raigond, Chandrasekhar Sahu, Phytic acid: Blessing in disguise, a prime compound required for both plant and human nutrition, Food Research International (Ottawa, Ont.) 142, 2021-04, עמ' 110193 doi: 10.1016/j.foodres.2021.110193
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 B. Feil, Phytic Acid, Journal of New Seeds 3, 2001-07-01, עמ' 1–35 doi: 10.1300/J153v03n03_01
  4. ^ 4.0 4.1 Vinicius Martins Silva, Fernando Ferrari Putti, Philip J. White, André Rodrigues Dos Reis, Phytic acid accumulation in plants: Biosynthesis pathway regulation and role in human diet, Plant physiology and biochemistry: PPB 164, 2021-07, עמ' 132–146 doi: 10.1016/j.plaphy.2021.04.035
  5. ^ Awadhesh Kumar, Chandrasekhar Sahu, Puja A. Panda, Monalisa Biswal, Phytic acid content may affect starch digestibility and glycemic index value of rice (Oryza sativa L.), Journal of the Science of Food and Agriculture 100, 2020-03-15, עמ' 1598–1607 doi: 10.1002/jsfa.10168
  6. ^ Raj Kishor Gupta, Shivraj Singh Gangoliya, Nand Kumar Singh, Reduction of phytic acid and enhancement of bioavailable micronutrients in food grains, Journal of food science and technology 52, 2015-02-01, עמ' 676–684 doi: 10.1007/s13197-013-0978-y
  7. ^ Ulrich Schlemmer, Wenche Frølich, Rafel M. Prieto, Felix Grases, Phytate in foods and significance for humans: food sources, intake, processing, bioavailability, protective role and analysis, Molecular Nutrition & Food Research 53 Suppl 2, 2009-09, עמ' S330–375 doi: 10.1002/mnfr.200900099
  8. ^ A. S. Sandberg, H. Andersson, B. Kivistö, B. Sandström, Extrusion cooking of a high-fibre cereal product. 1. Effects on digestibility and absorption of protein, fat, starch, dietary fibre and phytate in the small intestine, The British Journal of Nutrition 55, 1986-03, עמ' 245–254 doi: 10.1079/bjn19860031
  9. ^ G. Urbano, M. López-Jurado, P. Aranda, C. Vidal-Valverde, The role of phytic acid in legumes: antinutrient or beneficial function?, Journal of Physiology and Biochemistry 56, 2000-09, עמ' 283–294 doi: 10.1007/BF03179796
Logo hamichlol 3.png
הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0