Фитиновата киселина е един такъв антинутриционен фактор, открит в повечето фуражи като ечемик, ориз, сорго, пшеница, царевица, грам, фъстъци, рапица, соя, памучно семе и сусам.

Свързани термини:

  • Протеаза
  • Фитаза
  • Бионаличност
  • Ензими
  • Трици
  • Ферментация
  • Протеини
  • Дрожди
  • Пептидази

Изтеглете като PDF

За тази страница

Качество на зърното от сорго

C.V. Ратнавати, В.В. Комала, в Сорго биохимия, 2016

1.1.26 Оценка на фитинова киселина

Фитиновата киселина се изчислява чрез колориметрично определяне на железни йони (Wheeler and Ferral, 1971).

Хелатите на фитинова киселина и фитинова киселина реагират с железен хлорид и образуват железен фитат. Наличният железен йон след реакцията се определя чрез образуване на кръвночервен цвят с калиев тиоцианат.

Сред 59 генотипа, общото съдържание на фитинова киселина в соргото варира от 2,40 mg/g за линия RS 29, CSH-16, CSH-17 и CSV-13 до 6,70 mg/g за линия PVK-809. От 59 генотипа, 42 генотипа варират между 3 mg/100 g до 5 mg/g и 14 генотипа са над 5 mg/g съдържание на фитинова киселина (Таблица 1.1).

Протеини от растения за производство на масло

7.3.4 Фитинова киселина

Фитиновата киселина и фитатите, солите на фитиновата киселина, често се намират в котиледоните на растенията за производство на масло (Shahidi, 1997), където те служат като складове за фосфати. Основната форма на фитиновата киселина е мио-инозитол хексакисфосфат, който съдържа шест фосфатни групи; съществуват и форми с по-малко фосфатни групи. Силно заредените фосфатни групи правят фитиновата киселина много реактивна и ако присъства в храните, свързва двувалентните катиони, като калций, желязо, цинк и магнезий, което ги прави недостъпни за хранене. Освен това фитиновата киселина се свързва с протеините и образува неразтворими комплекси (Wanasundara, 2011). Въпреки сериозните опасения относно консумацията на фитат, проучванията съобщават, че фитиновата киселина може да играе роля за намаляване на кръвната глюкоза и холестерола в плазмата и да помогне за профилактика на рака (Shahidi, 1997).

Няколко подхода са използвани за справяне с опасенията относно фитиновата киселина в протеиновите продукти от маслодайни семена, като най-често се отстраняват фитиновата киселина и фитата по време на изолирането на протеини. Алтернативен подход е използването на фитаза за разграждане на фитиновата киселина до точка, в която тя вече не е в състояние да свързва минерали. Докато рапицата съдържа някои ендогенни фитази (Houde et al., 1990), дрождите (Saccharomyces cerevisiae), използвани за приготвяне на печени изделия, съдържат повече фитаза и когато се използват заедно с Lactobacillus plantarum е показано, че премахват 79% от фитиновата киселина (Caputo et al. ., 2015). Електронно лъчевото лъчение също се използва за намаляване на съдържанието на фитат в брашното от рапица; повишеното разграждане на фитата при по-високи нива на радиация неблагоприятно повлиява смилаемостта на протеините (Taghinejad-Roudbaneh et al., 2010). Цялостното пречистване на протеини с добре контролирани условия изглежда е предпочитан начин за намаляване на фитатите.

Прилагане на унифициран процес за измерване на качествата на соята

Фитинова киселина

Съдържанието на фитинова киселина в соята е проблем, особено за непреживните животни. Несмилаемият фосфор се отделя и се превръща в проблем за управление на отпадъците за качеството на земята и водата. Изследователите разработват соеви линии с ниско съдържание на фитат, за да подпомогнат както производителите на животни, така и околната среда. Към момента на написването няма официален метод за тестване на съдържанието на фитинова киселина в соята. През 2009 г. съвместно проучване сравнява модификации на два метода (описани по-рано в литературата) за тестване на съдържанието на фитинова киселина в соята. И двата метода са високопроизводителни, евтини и нискотехнологични колориметрични методи за анализ на фитинова киселина. (Vaintraub & Lapteva, 1988; Huang & Lantzsch, 1983).

Зърнена структура, качество и хранене

3.2.4 Фитинова киселина

Фитиновата киселина представлява сложен клас естествено срещащи се фосфорни съединения, които могат значително да повлияят на функционалните и хранителни свойства на храните. Doherty и сътр. (1982) анализира няколко сорта сорго и установява, че в пълнозърнестия фитин фосфорът варира от 170 до 380 mg/100 g; над 85% от общия фосфор в цялото зърно е свързан като фитин фосфор.

Фитиновата киселина варира от 875,1 до 2211,9 mg/100 g в сорго. Ферментацията води до средно намаление на фитиновата киселина с 64,8% след 96 часа и 39,0% след 72 часа в зърното на соргото. Ферментацията също е по-ефективна от малцуването за намаляване на фитиновата киселина в соргото (Makokha et al., 2002). Сред 59 генотипа, общото съдържание на фитинова киселина в соргото варира от 2,40 mg/gm за линия RS 29, CSH-16, CSH-17 и CSV-13 до 6,70 mg/gm за линия PVK-809. От 59 генотипа 42 генотипа варират между 3 mg/100 g и 5 mg/gm, а 14 генотипа са над 5 mg/gm съдържание на фитинова киселина (Ratnavathi и Elangovan, 2009).

Формулировка на Aquafeed с растителни фуражи: перспективно приложение на микроорганизмите в рибните черва и микробната биотехнология

4.2 Фитинова киселина

ПРОДУКТИ ОТ СОЕВА ХРАНА И ЗДРАВЕОПОЛОЖЕНИЯТА ИМ

Фитинова киселина

Фитиновата киселина, известна още като мио-инозитол хексафосфат, е изобилна в соята и соевите продукти, особено в соевото брашно. Обичайната фитинова киселина е хексафосфат. Други инозитол фосфати могат да съдържат от една до пет фосфатни групи върху инозитоловия пръстен. Всяка от тези фосфатни групи е способна да свързва един моновалентен или двувалентен катион, но обикновено броят на свързаните катиони е по-малък само от три до пет катиона на фитинова киселина. Съдържанието на фитат в соята варира от 1,00-1,47% на база сухо вещество. Тази стойност представлява 51,4-57,1% от общия фосфор в семената.

Протеини от растения за производство на масло

7.3.3 Фитинова киселина

Фитиновата киселина и фитатите, солите на фитиновата киселина, обикновено се намират в котиледоните на растенията за производство на масло (Shahidi, 1997), където те служат като фосфатни складове за растението. Силно заредените фосфатни групи правят молекулата на фитиновата киселина много реактивна и ако присъства в храните, те са склонни да свързват двувалентни катиони, като калций, желязо, цинк и магнезий, което ги прави недостъпни за хранене. Въпреки сериозните опасения относно консумацията на фитат, са докладвани проучвания, показващи, че фитиновата киселина може да играе роля за намаляване на кръвната глюкоза и плазмения холестерол и помощ за профилактика на рака (Shahidi, 1997) Наличието на фитинова киселина може също да създаде проблеми при обработката на протеини от маслодайни семена, тъй като е доказано, че фитатът взаимодейства с протеините, като по този начин променя разтворимостта на протеините. Съобщава се за неразтворими фитатно-протеинови комплекси в кисела среда (Bulmaga et al., 1989).

Използвани са два подхода за справяне с опасенията относно фитиновата киселина в протеиновите продукти от маслодайни семена. Един от подходите е да се премахне фитиновата киселина и фитата от източника на протеин. Приготвянето на протеинови изолати може да бъде много ефективно в това отношение, както ще се види по-нататък в тази глава. Алтернативен подход е да се използва ензимната фитаза за разграждане на молекулата на фитиновата киселина до точка, в която тя вече не е в състояние да се свързва с минералите в диетата. Рапицата съдържа малко ендогенна фитаза, която присъства на най-високите си нива малко след поникването (Houde et al., 1990). Въпреки ендогенната фитаза, нивата на фитат в рапицата остават високи и пречистването на протеини изглежда е предпочитаният начин за справяне с този проблем.

Потенциални употреби на облъчване

Йоанис С. Арванитоянис, Александрос Гл. Стратакос, в Облъчване на хранителни стоки, 2010

16.7.1 Намаляване на фитиновата киселина и повишаване на антиоксидантната активност с облъчване

В миналото фитиновата киселина се счита за антинутриент. Той се свързва с многовалентни катиони като Zn 2+, Mg 2+, Ca 2+ и Fe 2+ и намалява тяхната бионаличност (Dvorakova, 1998; Wodzinski and Ullah, 1996; Zyla, 1992). Намира се широко в зърнени култури, ядки, бобови растения, маслени семена, цветен прашец и спори (Graf and Eaton, 1990). Въпреки това, фитиновата киселина се счита за антиоксидант (Graf и Eaton, 1990), антикарциногенен (Shamsuddin et al., 1997) и хипогликемичен (Rickard and Thompson, 1997).

Няколко изследователи са изследвали ефекта на облъчването върху различни храни, съдържащи фитинова киселина. Изследвани са ефектите от готвенето, последвано от облъчване (10 kGy) върху антинутриционните фактори, фитинова киселина и нитрати, в готово за консумация ястие от каша от сорго и вкус на базата на спанак. Облъчването на готвеното ястие от ендосперм от сорго намалява фитиновата киселина както на суха, така и като такава. Фитиновата киселина в суровото брашно от ендосперм от сорго е 135 mg/100 g, а за приготвената и облъчена проба е 80,5 mg/100 g (Duodu et al., 1999).

Ahn et al. (2004a) оценява антиоксидантната активност на облъчената фитинова киселина и други често използвани антиоксиданти. Разграждането на фитиновата киселина, разтворена в деионизирана дестилирана вода при различни концентрации (800, 400, 200 и 100 μM), е причинено от γ-облъчване. Разтворът на фитинова киселина при 100 μM се разгражда повече от 90% чрез облъчване при 10 kGy. Разграждането обаче става по-трудно, тъй като концентрацията се увеличава. Фитиновата киселина беше облъчена при 0, 10 и 20 kGy. Фитиновата киселина, облъчена при 20 kGy, показва значително по-висок капацитет за извличане на радикалите на 2,2-дифенил-1-пикрилхидразил (DPPH), отколкото аскорбиновата киселина на ниво 800 μM, докато не облъченият разтвор на фитинова киселина не показва активност на почистване на DPPH радикал, независимо от нейната концентрация. Освен това беше установено, че намаляващата желязото антиоксидантна сила (FRAP) на фитиновата киселина се увеличава значително чрез облъчване, което е в съгласие с резултатите на Fan и Thayer (2002), които определят, че в ябълковия сок има повишено от облъчване в FRAP.

Bhat и сътр. (2007) оценява въздействието на γ-облъчването върху съдържанието на фитинова киселина в семената на Mucuna pruriens при излагане на дози от 2,5, 5,0, 7,5, 10, 15 и 30 kGy. С изключение на 2,5 kGy, останалите обработки показват значително намаляване на фитиновата киселина и пълното разграждане се постига при 15 и 30 kGy. Влиянието на различните дози облъчване върху съдържанието на фитинова киселина в семената на широкия боб (Al-Kaisey et al., 2003) и семената на кадифените зърна е показано на фигура 16.2 .

преглед

Фигура 16.2. Влияние на дозата на облъчване върху съдържанието на фитинова киселина в семената на широкия боб (Al-Kaisey et al., 2003) и семената на кадифените зърна.

(Bhat et al., 2007)

Микробните фитази могат да се използват за намаляване на съдържанието на фитинова киселина в стоките. Няколко микроорганизми бяха тествани за способността им да произвеждат фитаза, а някои от тях бяха използвани за намаляване на съдържанието на фитинова киселина в брашно от рапица и брашно от рапица по време на ферментация в твърдо състояние (Ebune et al., 1995a, b). El-Batal и Karem (2001) изследват ефекта на γ-облъчването (0,05, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,25, 1,5, 1,75 и 2,0 kGy) върху производството на фитаза и хидролизата на фитиновата киселина в брашно от рапица по време на ферментация в твърдо състояние с Aspergillus niger. Фитиновата киселина беше напълно хидролизирана в брашно от рапица, инокулирано с γ-облъчени култури в дози 0,6–1,25 kGy, и резултатите показаха силна корелация между хидролизата на фитинова киселина и производството на ензими.

El-Niely (2007) изследва ефектите на облъчването (нива на дози 5, 7,5 и 10 kGy) върху хранителните характеристики на граха (Pisum satinum), кравето зърно (Vigna unguiculata), лещата (Lens culinaris), бъбреците (Phaseolus vulgaris) ) и нахут (Cicer arietinum). Радиационната обработка при нива на дози от 5, 7,5 и 10 kGy значително намалява съдържанието на фитинова киселина в граха с 8,9, 11,4 и 17,2%, в кравето с 8,6, 11,4 и 14,8%, в лещата с 15,1, 25,2 и 32,7 %, на боб с 7.5, 14.2 и 26.9% и на нахут съответно с 6.5, 11.5 и 20.2% в сравнение със съответните суровини. Радиационното лечение доведе до умерено значително намаляване на танините (TNs) във всички бобови растения в сравнение с контролите. Приблизително 13,6, 19,9 и 27,8% от съдържанието на TN в граха е намалено при нива на облъчване съответно от 5, 7,5 и 10 kGy. Намалението на съдържанието на TN в гайковете е 13,4, 21 и 22,9%, това на лещата е 7,6, 12 и 21,7%, това на боб е 11,2, 16,7 и 25%, а на нахута е 6,3, 16,4, и 28,1% в резултат на съответното подлагане на гореспоменатите дози на облъчване.

Семена от три различни вида Sesbania (S. aculeata, S. rostrata и S. cannabina) и един вид Vigna (V. radiata) бяха γ-облъчени при нива на дози 2, 4 и 6 kGy след водно накисване, и бяха изследвани ефектите от облъчването върху нивото на фитинова киселина. Когато се подлагат на обработки като накисване и накисване, последвано от облъчване при нива на дози 2, 4 и 6 kGy, не се наблюдават значителни разлики между суровите семена и тези, подложени на различните обработки (Siddhuraju et al., 2002).

Al-Kaisey и сътр. (2003) изследва ефекта на γ-облъчването върху нивото на фитинова киселина от бобови зърна. Лечението с облъчване намалява съдържанието на фитинова киселина. При облъчване фитиновата киселина намалява съответно с 10,2, 12,3, 15,4 и 18,2% при 2,5, 5, 7,5 и 10 kGy. Резултатите показват, че максималното намаляване на стойността на фитиновата киселина е регистрирано при 10 kGy.

Ahn et al. (2003c) съобщават, че антиоксидантната активност на фитиновата киселина е леко повишена чрез облъчване в липидна моделна система, въпреки че при по-високи концентрации антиоксидантната активност остава същата в сравнение с тази на необлъчената фитинова киселина или е намалена. От друга страна, Park et al. (2004) използва система за модел на месо и заключава, че облъчената фитинова киселина значително инхибира окисляването на липидите в месото в сравнение с контролната проба. Освен това беше показано, че облъчената фитинова киселина е способна да инхибира загубата на хем желязо, както и образуването на миоглобин по време на съхранение, което може да подобри антиоксидантната активност на фитиновата киселина в месото.

Ефектът от облъчването върху съдържанието на фитинова киселина в различни хранителни продукти е обобщен в таблица 16.1 .

Таблица 16.1. Ефект на облъчването върху съдържанието на фитинова киселина в различни хранителни продукти