反栄養素とは、主に植物性食品に存在する物質で、腸などで栄養素が吸収されるのを妨げる働きを持っています。 栄養素の中でもカルシウムや鉄分、カリウム、マグネシウム、亜鉛などが特に反栄養素によって吸収が阻害されやすいとされています。 植物が反栄養素を持つのは、昆虫や動物などの捕食者に対抗するためです
反栄養素は、栄養素の吸収を妨げる天然または合成の化合物です。[1]栄養学の研究は、食品や飲料に一般的に含まれる反栄養素に焦点を当てています。反栄養素は、薬物、食品源に自然に発生する化学物質、タンパク質、または栄養素自体の過剰摂取の形をとる場合があります。抗栄養素は、ビタミンやミネラルに結合し、それらの摂取を妨げたり、酵素を阻害したりすることによって作用します。
歴史を通じて、人類は反栄養素を減らすために作物を品種改良し、特にキャッサバなどの主食において反栄養素を原材料から除去して栄養素の生物学的利用能を高めるための調理プロセスを開発してきました。
メカニズム
ミネラルの摂取を防ぐ
フィチン酸は、カルシウム、マグネシウム、鉄、銅、亜鉛などのミネラルに対して強い結合親和性を持っています。これにより沈殿が生じ、ミネラルが腸で吸収できなくなります。[2] [3]フィチン酸はナッツ、種子、穀物の外皮に多く含まれており、ミネラルのキレート化と環境に放出される結合リン酸塩により、農業、動物の栄養、富栄養化において非常に重要です。フライス加工を使用する必要がないフィチン酸塩（栄養素を含む）を減らすために[4]、ヒスチジン酸リン酸タイプのフィターゼを動物飼料に添加することによって、動物飼料中のフィチン酸の量が一般的に減少します。[5]
シュウ酸およびシュウ酸塩は多くの植物に存在し、特にルバーブ、茶、ほうれん草、パセリ、およびスベリヒユに大量に存在します。シュウ酸塩はカルシウムと結合し、人体への吸収を妨げます。[6]
グルコシノレートはヨウ素の取り込みを妨げ、甲状腺の機能に影響を与えるため、甲状腺腫誘発物質と考えられています。これらは、ブロッコリー、芽キャベツ、キャベツ、からし菜、大根、カリフラワーなどの植物に含まれています。[6]
酵素阻害
プロテアーゼ阻害剤は、腸内でのトリプシン、ペプシン、およびその他のプロテアーゼの作用を阻害し、タンパク質の消化とその後の吸収を防ぐ物質です。たとえば、ボーマン・バークトリプシン阻害剤は大豆に含まれています。[7]一部のトリプシン阻害剤とレクチンはマメ科植物に含まれており、消化を妨げます。[8]
リパーゼ阻害剤は、脂肪を含む一部の脂質の加水分解を触媒するヒト膵リパーゼなどの酵素を妨害します。たとえば、抗肥満薬のオルリスタットを使用すると、一定の割合の脂肪が消化されずに消化管を通過します。[9]
アミラーゼ阻害剤は、デンプンやその他の複雑な炭水化物のグリコシド結合を切断する酵素の作用を妨げ、単糖の放出と身体による吸収を防ぎます。リパーゼ阻害剤と同様に、それらはダイエット補助薬や肥満治療薬として使用されてきました。それらは多くの種類の豆に含まれています。市販のアミラーゼ阻害剤は白インゲン豆から抽出されます。[10]
その他
必要な栄養素を過剰に摂取すると、抗栄養素作用が生じる可能性があります。食物繊維を過剰に摂取すると、腸内の通過時間が短くなり、他の栄養素が吸収できなくなる可能性があります。しかし、この効果は実際には見られないことが多く、吸収されるミネラルの減少は主に繊維質食品に含まれるフィチン酸に起因すると考えられます。[11] [12]カルシウムを多く含む食品を鉄を含む食品と同時に摂取すると、カルシウムが阻害する鉄輸送タンパク質h DMT1が関与する不明なメカニズムを介して鉄の吸収が低下する可能性があります。[13]
アビジンは、生の卵白中に活性型で存在する抗栄養素です。それはビオチン(ビタミンB7) [14]と非常に強く結合し、動物[15]や極端な場合には人間にB7 欠乏症を引き起こす可能性があります。[16]
反栄養素の広く普及している形態であるフラボノイドは、タンニンを含むポリフェノール化合物のグループです。[17]これらの化合物は鉄や亜鉛などの金属をキレート化し、これらの栄養素の吸収を減少させます[18]また、消化酵素を阻害し、タンパク質を沈殿させる可能性もあります。[19]
植物中のサポニンは摂食阻害剤のように作用する可能性があり[20] [21]、反栄養素として分類できます。[22]
発生と削除
反栄養素は、さまざまな理由から、ほとんどすべての食品にある程度のレベルで含まれています。しかし、おそらく家畜化の過程の結果として、現代の作物ではそのレベルが減少しています。[23]遺伝子工学を使用して反栄養素を完全に除去する可能性が現在存在しています。しかし、これらの化合物には有益な効果がある可能性があるため、そのような遺伝子組み換えは食品をより栄養価の高いものにする可能性がありますが、人々の健康を改善することはできません。[24]
発芽、調理、発酵、麦芽などの伝統的な食品調理方法の多くは、フィチン酸、ポリフェノール、シュウ酸などの特定の反栄養素を減らすことにより、植物性食品の栄養価を高めます。[25]このような加工方法は、穀物や豆類が食事の主要部分を占める社会で広く使用されています。[26] [27]このような加工の重要な例は、キャッサバ粉を製造するためのキャッサバの発酵です。この発酵により、塊茎内の毒素と反栄養素の両方のレベルが減少します。
