По определению академика А. А. Покровского, к ан­тиалиментарным факторам (антипитательным веществам) относятся соединения природного происхождения, не об­ладающие общей токсичностью, но способные избиратель­но ухудшать или блокировать усвоение нутриентов пищи. Представители этой группы веществ рассматриваются как своеобразные антагонисты обычных пищевых веществ. Эта группа токсинов включает в себя несколько классов соединений: ингибиторы пищеварительных ферментов; цианогенные гликозиды; лектины; алкалоиды; антивита­мины; факторы, снижающие усвоение минеральных ве­ществ.

Ниже описаны группы антиалиментарных веществ, имеющих непосредственное отношение к хлебобулочным изделиям.

Ингибиторы пищеварительных ферментов. Это соеди­нения белковой природы, блокирующие активность фер­ментов. Содержатся в сырых семенах бобовых, злаковых, в яичном белке и других продуктах растительного и жи­вотного происхождения, не подвергшихся тепловой обра­ботке. Наиболее значительно содержание ингибиторов протеолитических ферментов (пепсина, трипсина и химо- трипсина) в сое, фасоли, горохе, пшенице и рисе. К при­меру, в семенах сои ингибиторы протеаз составляют 5-10% от общего количества белков. В значительно меньших ко­личествах они обнаружены в семенах злаковых культур.

По химической структуре ингибиторы протеолитиче­ских ферментов являются низкомолекулярными белка­ми с относительно высокой термической устойчивостью и резистентностью в отношении действия протеолитических ферментов. Механизм действия этих антиалиментарных (или антипитательных) веществ заключается в образова­нии стойких энзимингибиторных комплексов и подавле­нии активности главных протеолитических ферментов поджелудочной железы: пепсина, трипсина, химотрип- сина и эластазы. Результатом этого является снижение усвоения белковых веществ пищи.

Среди этой группы веществ выделяют две подгруппы: ингибиторы Кутинца — водорастворимые белки с моле­кулярной массой 20 000-25 000 Да, связывающие одну молекулу трипсина, со сравнительно небольшим числом дисульфидных мостиков, с изоэлектрической точкой при pH 4,5; ингибиторы Баумана-Бирк — спирторастворимые белки с молекулярной массой 6000-10 000 Да и неболь­шим числом дисульфидных мостиков, способных инги­бировать как трипсин, так и химотрипсин, с изоэлектри­ческой точкой при pH 4-4,2.

Ингибиторы протеолитических ферментов раститель­ного происхождения отличаются относительно высокой термической устойчивостью, что не характерно для бел­ковых веществ. Нагревание сухих растительных продук­тов, содержащих указанные ингибиторы, до 130°С или ки­пячение в течение 30 мин не приводит к существенному снижению их ингибирующих свойств. Так, полное разру­шение соевого ингибитора трипсина достигается 20-ми­нутным автоклавированием при 115°С или кипячением соевых бобов в течение 2-3 ч.

Однако биологическая ценность пищевых продуктов после такой обработки ухудшается: снижается усвояе­мость белков, разрушается часть незаменимых амино­кислот.

Лектины (гемагглютенины) — это вещества белковой природы, способные склеивать (агглютинировать) эри­троцитарные белки.

Эффект агглютинации вызывает иммунную реакцию, проявляющуюся как аллергия или воспаление. Длитель­ное воздействие лектинов вызывает появление хроничес­ких воспалительных заболеваний.

Лектины зерновых являются также ингибиторами пи­щеварительного фермента поджелудочной железы а-ами- лазы. Препятствуя работе этого фермента, отвечающего за переваривание крахмала, они наносят вред поджелу­дочной железе. Кроме того, лектины зерновых являются сильными аллергенами.

Лектины содержатся в бобовых (особенно в фасоли, горохе), зерновых, арахисе, проростках растений, икре рыб. В класс этих соединений также входит рицин — вы­сокотоксичный компонент клещевины обыкновенной. Опасность лектинов состоит в том, что, во-первых, они вза­имодействуют с красными кровяными клетками (эри­троцитами) и вызывают их агглютинацию (склеивание). Во-вторых, лектины снижают активность клеток слизи­стой оболочки кишечника, тем самым препятствуя вса­сыванию этими клетками питательных веществ пищи.

Следует отметить, что антипитательные вещества нель­зя оценивать как однозначно вредные для здоровья. Неко­торые из них могут быть действующими агентами продук­тов, употребляемых с определенными лечебными целями, и лечебное воздействие оказывают именно антинутриен­ты. Например, лектины пшеничных зародышей и соевых продуктов обладают лечебным действием при некоторых видах рака, вызывая агглютинацию раковых клеток. Од­нако, эти «полезные» лектины склеивают и здоровые клет­ки, хотя и в меньшей степени.

Растительные гемагглютенины инактивируются при варке, поэтому не представляют угрозы для человека при нормальных условиях приготовления. Для их полной ней­трализации семена замачивают в воде и затем подвергают тепловой обработке, причем самым эффективным ее ви­дом является автоклавирование.

Содержание лектинов в зерновых снижается до безо­пасного уровня при проращивании. Это объясняется тем, что лектины многих зерновых содержатся в оболочке зер­на, которая перерабатывается самим растением в период прорастания. Вредный лектин при этом разрушается. Поэтому хлеб из 100% пророщенной пшеницы не пред­ставляет в этом отношении никакого вреда.

Факторы, снижающие усвоение минеральных веществ. Одним из представителей этой группы является фитин, который благодаря своему химическому строению обра­зует нерастворимые комплексы с ионами кальция, магния, железа, цинка, меди, препятствуя адсорбции этих метал­лов в кишечнике. Декальцинирующий эффект фитина тем выше, чем меньше соотношение кальция и фосфора в про­дукте и ниже обеспеченность организма витамином Д.

Содержание фитина относительно велико в злаковых и бобовых: в пшенице, фасоли, горохе, кукурузе — около 400 мг/100 г, причем основная его часть концентрируется в оболочке зерна. Высокое содержание фитина в злаках не представляет особой опасности, так как имеющийся в зерне фермент фитаза способен расщеплять фитин. Пол­нота расщепления зависит от активности фермента, каче­ства муки и технологии выпечки хлеба. Этот фермент активен при температуре до 70°С, максимум его актив­ности — при рН 5,0-5,5 и 55°С. Хлеб, выпеченный из рафинированной муки, в отличие от хлеба из обойной муки, практически не содержит фитина. В хлебе из ржа­ной муки его мало благодаря высокой активности фитазы.

Самыми сильными ингибиторами всасывания железа являются фитаты и полифенолы. Фитаты представляют собой форму хранения фосфатов и минералов, присутству­ющих в зернах злаковых растений. Они активно тормо­зят всасывание железа даже в небольших количествах, действуя при этом в прямой зависимости от дозы. Однако целый ряд приемов приготовления пищи снижает уровень фитатов в растительных продуктах питания. Сюда отно­сятся ферментация, проращивание, помол, вымачивание и обжаривание. Ферментация почти полностью разлагает фитаты и тем самым улучшает всасывание железа.