Naturalne substancje antyodżywcze (cz. IV)

2025-07-27, Żywienie

W poprzednich trzech artykułach przedstawione zostały takie naturalne substancje antyodżywcze występujące w żywności jak kwas fitynowy i szczawiowy oraz glikoalkaloidy.

Spożywanie roślin zawierających glukozynolany może wywołać skutki pozytywne, jak i negatywne w organizmie Fot. pixabay.com

Dzisiaj chcemy zaprezentować glukozynolany, substancje o działaniu m.in. goitrogennym, szczególne ważne dla osób z zaburzeniami pracy tarczycy.

Glukozynolany (GLS) to roślinne siarkowe tioglikozydy, zawierające w swoim składzie cząsteczkę glukozy, siarkę oraz resztę aminokwasową. W świecie roślin wykryto ich aż 137. Związki te stanowią specjalny mechanizm obrony przed szkodnikami, roślinożercami lub chorobami grzybiczymi zwanym kompleksem mirozynaza - glukozynolan.

Glukozynolany (tabela w dalszej części artykułu) występują w roślinach z rodziny kapustowatych (Brassicaceae):

brokuł, brukiew, jarmuż, kalafior, rzepak, rzeżucha.
kapusta właściwa (rzepa), warzywna biała, czerwona, włoska, pekińska, warzywna brukselska,
rukola, rzepa, rzodkiew biała i czarna, rzodkiewka,

Glukozynolany stanowią 1% suchej masy warzyw kapustowatych, ale ilość ta może być zmienna nawet do 10%, co zależy od dostępu światła, temperatury, żyzności gleby, nawożenia (szczególnie siarką i azotem), wieku rośliny, gatunku, odmiany i części rośliny. Nasiona mają wyższe stężenie glukozynolanów niż liście, korzenie i łodygi. U człowieka w jamie ustnej po spożyciu roślin zawierających glukozynolany (cięcie, miażdżenie, żucie, gryzienie), jak i podczas procesów technologicznych są one rozkładane. W jamie ustnej powstaje charakterystyczny ostry, niekiedy piekący smak i specyficzny aromat pochodzący z siarki np.: po spożyciu chrzanu pospolitego, chrzanu japońskiego, gorczycy białej, kapuście czarnej (gorczycy czarnej) czy gorczycy sarepskiej. Właśnie te walory smakowe glukozynolanów wykorzystuje się w celach kulinarnych, jako cenione przyprawy.

Proces degradacji glukozynolanów przebiega w różny sposób w zależności od pH środowiska. Są one rozkładane przez mirozynazę do nitryli, izotiocyjanianów, winyloksazolidonu (goitryny) i jonu tiocyjanowego. Produkty te mogą być wchłaniane w jelicie cienkim, a niezhydrolizowane glukozynolany podlegają hydrolizie pod wpływem enzymu (tioglikozydazy) mikroflory w okrężnicy i częściowo są wchłaniane w jelicie grubym. To właśnie produkty rozpadu glukozynolanów wywołują niekorzystne działanie w organizmie człowieka, gdyż zakłócają czynność nadnerczy, trzustki, wątroby, nerek oraz tarczycy poprzez działanie goitrogenne – wolotwórcze (ang. goiter – wole).

Substancje goitrogennne (wolotwórcze, zaburzają wchłanianie jodu) mogą hamować syntezę hormonów tarczycy (tyroksyny T₄i trójjodotyroniny T₃) m.in. poprzez hamowanie wychwytu jodków przez tarczycę, hamowanie wbudowywania jodu do reszt tyrozynowatych tyreglobuliny (białka magazynującego hormony tarczycy), hamowanie uwalnianie hormonów tarczycy z białka tyreoglobuliny. Goitrogeny wywołują przerost tarczycy i pobudzają jej aktywność, z jednoczesnym obniżeniem stężenia jej hormonów we krwi. Przyczyniają się do hamowania wnikania jodu do tarczycy i jodowania tyrozyny w tyreoglobulinę, co zmniejsza ilość wytwarzanych hormonów.

Ponadto goitryna może powstawać także z tiocyjaninów pod wpływem podwyższanej temperatury w obecności tlenu. Dlatego nadmierne spożywanie glukozynolanów (tabela poniżej) może powodować działanie wolotwórcze. To działanie jest tym silniejsze im mniejsza jest ilość jodu w diecie. Dlatego istotne jest, aby spożycie warzyw zawierających substancje goitrogenne związane było z odpowiednim spożyciem jodu. Według aktualnych „Norm żywienia dla Populacji Polski” z 2024 roku dla osób dorosłych zalecane dzienne spożycie (RDA ang. Recommended Daily Intake) wynosi µ150 g/dobę.

Na zawartość glukozynolanów w produkcie ma wpływ sposób jego przechowywania. W przypadku przechowywania w temperaturze pokojowej (12–22°C) nie zaobserwowano znaczącego spadku zawartości glukozynolanów w warzywach kapustnych, takich jak brokuły, brukselka, kalafior i kapusta. Gdy warzywa te przechowywano w domowej lodówce (4–8° C), całkowita zawartość glukozynolanów zmniejszyła się o 11–27% po 7 dniach, a w ciągu pierwszych 3 dni przechowywania zaobserwowano tylko niewielkie zmiany.

Należy zwrócić uwagę na fakt, że działanie wolotwórcze wykazują rośliny głównie spożywane jako surowe (surówki). Natomiast ich gotowanie w temperaturze 90°C powoduje denaturację białek enzymatycznych i dezaktywację enzymu rozkładającego glukozynolany- mirozynazy. Jednak badania dotyczące wpływu zabiegów kulinarnych, takich jak gotowanie w wodzie, gotowanie na parze i w mikrofali lub smażenie na zawartość glikozynolanów dawały rozbieżne wyniki. W większości badań wykazano redukcję od 30-60% glukozynolanów podczas gotowania (na parze, w wodzie, w mikrofali, pod ciśnieniem) lub smażenia, zależnie od metody i intensywności obróbki. Podczas gotowania w wodzie ilość glukozynolanów może zostać obniżona z powodu rozpadu enzymatycznego, rozpadu termicznego i wypłukiwania ich do wody. Dla przykładu straty glukozynolanów w białej kapuście wynosiły po 5 minutach gotowania 35%, a po 30 minutach już 87%. Gotowanie na parze przez 2 minuty jest najskuteczniejszym sposobem na utrzymanie zawartości glukozynolanów. Mikrofalowanie różyczek brokułów spowodowało utratę 74% glukozynolanów. Podczas obróbki cieplnej tzw. stir-fry, polegającej na krótkim smażeniu brokułów, kapusty, kalafioru lub brukselki w woku w bardzo wysokiej temperaturze przy jednoczesnym mieszaniu przez 3-5 minut, nie stwierdzono strat w ilości glukozynolanów. W mrożonych warzywach kapustowatych poddanych wcześniej blanszowaniu stwierdzano ograniczony rozkład glukozynolanów do metabolitów izotiocyjaninów. Natomiast mrożenie i rozmrażanie tych warzyw, bez uprzedniego blanszowania, spowodowało całkowity rozkład tych związków. Cennym procesem jest fermentowanie warzyw, gdyż np.: w kapuście kiszonej pod wpływem enzymu mirozynazy i dodatkowo bakterii kwasu mlekowego następuje obniżenie zawartości glukozynolanów. Konserowanie np.: kapusty też powoduje redukcję zawartości tych związków, w porównaniu ze świeżą i mrożoną.

Nazwa produktu	Zawartość (mg/g)
Brokuł	0,47-8,06
Brukselka	0,19-3,92
Chrzan	33,2-35,4
Jarmuż	0,65-1,6
Gorczyca biała	22,0-52,0
Gorczyca czarna	18,0-60,0
Soja, rzepak, len	1,8 -77,7
Kalafior, brokuł, kalarepa	0,2-0,62
Kapusta, kalafior, brukselka, brokuł	0,077-4,29
Kapusta głowiasta	0,4-0,9
Rzepa	0,5-0,8
Rzodkiew czarna i biała	2,65- 3,1
Rzodkiewka	0,22-6,27

Zawartość glukozynolanów (mg/g) w wybranej produktach żywnościowych.

Warto również zwrócić uwagę na prozdrowotne (przeciwnowotworowe) efekty spożycia glukozynolanów i ich metabolitów takich jak izotiocyjanin (szczególnie sulforafanu) i indoli. Wykazano pozytywny wpływ spożycia roślin kapustowatych na zmniejszenie ryzyka wystąpienia niektórych nowotworów tj. piesi, szyjki macicy, prostaty, płuc, żołądka lub jelita grubego. Izotiocyjaniny ze względu na właściwości przeciwutleniające i przeciwzapalne odgrywają istotną rolę w prewencji chorób sercowo-naczyniowych (nadciśnienia tętniczego i miażdżycy). Sulforofan, obecny w roślinach kapustowatych, ogranicza infekcje wywołane przez bakterię Helicobacter pylori, bakterię przyczyniająca się do rozwoju raka żołądka.

Reasumując spożycie roślin zawierających glukozynolany może wywołać skutki pozytywne, jak i negatywne w organizmie. Związki o działaniu goitrognennym nie stanowią ryzyka zdrowotnego dla osób zdrowych stosujących tradycyjną i urozmaicaną dietę, ale ze zbilansowaną ilością jodu. U osób zdrowych stosujących diety roślinnie warto monitorować spożycie glukozynolanów oraz jodu, a także jego stężenie we krwi. Natomiast osoby z już zdiagnozowaną niedoczynnością tarczycy powinny ograniczyć spożycie surowych warzyw bogatych w glukozynolany, a spożywać je po poddaniu ich uprzednio obróbcie kulinarnej lub fermentacji oraz również monitorować podaż w diecie jodu. Jego naturalnym źródłem pokarmowym są ryby morskie, owoce morza, jaja, ale też wody mineralne (np.: Arctic plus, Familijna, Jantar z jodem, Ustronianka z jodem, Staropolanka 2000) lub wody lecznicze wyłącznie po konsultacji z lekarzem (np.: Franciszek, Jan) czy też niewielkie ilości jodowanej soli (nie więcej niż 5 g/dobę).

dr hab. inż. Zuzanna Goluch, prof. UEW

Katedra Technologii Żywności i Żywienia

Wydział Inżynierii Produkcji

Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu

Żywienie

Robert
Borowy

Naturalne substancje antyodżywcze (cz. IV)

W poprzednich trzech artykułach przedstawione zostały takie naturalne substancje antyodżywcze występujące w żywności jak kwas fitynowy i szczawiowy oraz glikoalkaloidy.