Miten prosessointi vaikuttaa palkokasvien proteiinien hyväksikäytettävyyteen?

Pelkkä proteiinin määrä ei kerro kehon hyväksikäytettävissä olevan proteiinin määrää (Damodaran 2017). Hyväksikäytettävyys kertoo siitä määrästä proteiinia, mikä pystytään ylipäätänsä imeyttämään ruuansulatuksessa sekä käyttämään elimistön toimintoihin. Mikäli proteiinia saadaan liikaa, sen hyväksikäytettävyys laskee, koska sitä täytyy erittää turhana pois elimistöstä.

kuva helmistä, kuivatut pavut, kasvissyöjä, herneet, orgaaninen, palko, palkokasvien, kypsentämätön, vihannes, terve, proteiineja, Harish, ruoka, kuiva, kuivaus, pavut, raaka, borlotti-papuja, härkäpapu, ruskea papu, soijapapu, linssit, koko kehys, suuri joukko esineitä, ruoka ja juoma, lähikuva, taustat, tuoreus, yltäkylläisyys, ei ihmisiä, asetelma, papu, sisällä, valinta, vaihtelu, ruskea, monivärinen, hyvinvointi, terveellinen ruokavalio, ainesosa, valikoiva tarkennus, palkokasvien perhe, houkutus, 5K, CC0, public domain, rojaltivapaa
Palkokasvien siemeniä. Kuva: https://www.piqsels.com/fi/public-domain-photo-zaing

Kasviperäiset proteiinin lähteet, kuten palkokasvit, ovat yleisesti eläinperäisiä proteiineja huonommin hyväksikäytettäviä (Moughan ja Stevens 2012). Tämä johtuu pääosin kahdesta tekijästä: proteiinien sijainnista ja kiinnittymisestä kasvimateriaalissa sekä kasvin sisältämistä yhdisteistä, jotka estävät proteiinien pilkkoutumista tai aminohappojen imeytymistä elimistön käytettäväksi (Gilani ym. 2012). Antinutrientteja voi muodostua palkokasveihin myös voimakkaan kuumennuksen seurauksena.

 

Trypsiini-inhibiittorit

Trypsiini-inhibiittorit ovat ruuansulatusentsyyminä toimivaa trypsiiniä inhiboivia entsyymejä, joita esiintyy yleisimmin käytetyistä palkokasveista eniten soijassa ja kidneypavuissa (Gilani ym. 2012). Artikkelin mukaan trypsiini-inhibiittorit sitoutuvat ohutsuolessa haiman erittämään trypsiinientsyymiin, mikä estää proteiinien hajottamisen.  Trypsiini-inhibiittorit ovat rakenteeltaan proteiineja, joten ne inaktivoituvat tai tuhoutuvat lämpökäsittelyllä, kuten keittämällä tai höyryttämällä. Optimaalisella kuumennuskäsittelyllä voidaan esimerkiksi soijavalmisteiden inhibiittoreista inaktivoida jopa 80%. Kymotrypsiini-inhibiittorit estävät vastaavasti kymotrypsiinin toimintaa ohutsuolessa, eli proteiinien pilkkoutumista lyhyemmiksi peptideiksi. Kymotrypsiini-inhibiittorit eivät kuitenkaan tuhoudu tai inaktivoidu lämpökäsittelyssä normaaleissa olosuhteissa.

 

Lektiinit

Lektiinit ovat palkokasveissa luontaisesti esiintyviä glykoproteiineja, jotka estävät aminohappojen imeytymisen kiinnittymällä suolen limakalvoon (Damodaran 2017). Ruokaviraston (2018) mukaan pieni osa lektiineistä on myrkyllisiä, ja lievästi myrkyllisiä muotoja on runsaasti esimerkiksi punaisissa kidneypavuissa. Ruokaviraston artikkelissa huomautetaan, että lektiineistä voi ilman papujen huolellista keittämistä saada ruokamyrkytyksen kaltaisia oireita. Lektiinit ovat kuitenkin lämpöherkkiä trypsiini-inhibiittoreiden tapaan ja ne saadaan tuhoutumaan kotikeittiössä lämpökäsittelyllä, kuten keittämällä 60-90 asteessa riittävän pitkään, puolesta tunnista puoleentoista tuntiin.

 

Fytaatti

Fytaatti eli fytiinihappo ja sen fosforyloituneet johdokset, on varsinkin viljoissa, mutta myös palkokasveissa esiintyvä antinutrientti, fosfaatin varastomuoto. Se kelatoi monia ravintoaineita ruuansulatuskanavassa (Gilani ym. 2012). Artikkelin mukaan se kelatoi eli sitoo monia ravintoaineita kompleksiseksi, huonommin entsyymien pilkottavissa olevaksi rakenteeksi ruuansulatuskanavassa. Kelatoimalla esimerkiksi entsyymeille kofaktoreina toimivia metalli-ioneja, fytaatti heikentää tai estää ruuansulatusentsyymien toimintaa. Fytaatin toimintaa voidaan estää esimerkiksi lisäämällä fytaasi-entsyymiä, joka pilkkoo fytaasia eli ei silloin pääse estämään proteiinia hydrolysoivien entsyymien toimintaa. Myös fermentointi ja idättäminen tuhoaa fytaattia.

 

Tanniinit

Tanniinit ovat palkokasveissa esiintyviä polyfenolisia yhdisteitä (Gilani ym. 2012). Tanniinit saostavat proteiineja muodostamalla hydroksyyliryhmillään aminohappojen kanssa komplekseja, mikä heikentää proteiinien ravitsemuksellista käytettävyyttä. Tanniinit ovat hydroksyyliryhmistään johtuen vesiliukoisia, joten parhaiten ne hajoavat vedessä keittämällä. Tanniineja on melko tasaisesti kaikkialla kasvissa, joten esimerkiksi härkäpavun kuoren irrottaminen ei juuri vaikuta tanniinien määrään pavussa.

 

Proteiinit kasvimateriaalissa ja liiallinen kuumentaminen

Palkokasvien proteiinit saattavat sijaita kasvimateriaalissa rakenteellisesti siten, etteivät ruuansulatusentsyymit pääse niihin käsiksi (Gilani ym. 2012). Tällöin niitä ei saada imeytymään elimistöön hyväksikäytettävään muotoon. Palkokasvien proteiinit voivat olla kiinnittyneinä kasvimateriaalin polysakkarideihin tai kuituun.

Hyvin korkeissa lämpötiloissa prosessoimalla proteiinien hyväksikäytettävyys laskee, sillä niitä osallistuu muihin reaktioihin (Gilani ym. 2012). Artikkelin mukaan esimerkiksi Maillard-reaktiossa pelkistävät sokerit ja ε-aminoryhmät reagoivat, jolloin hyväksikäytettävän proteiinin määrä vähenee. On kuitenkin huomattava, että useilla reaktioilla, joissa aminohapot reagoivat korkeissa lämpötiloissa, ei kuitenkaan käytännössä ole merkitystä hyväksikäytettävän proteiinin kokonaismäärän kannalta. Korkeissa lämpötiloissa muodostuu elimistölle haitallisia yhdisteitä, joten alhaisten lämpötilojen käyttö olisi parempi vaihtoehto prosessoitaessa ruokaa. Myös prosessointi korkeassa pH:ssa tai paineessa voi heikentää proteiinien hyväksikäytettävyyttä (Damodaran 2017).

 

Aino & Camilla

 

Lähteet: 

Damodaran S. Amino Acids, Peptides, and Proteins. TeoksessaFennema O W, Toim. Damodaran S, Parkin K L. Fennema’s food chemistry. 5th edition. Boca Raton : CRC Press cop. 2017: 237-351 

Gilani GS, Xiao CW, Cockell KA. Impact of Antinutritional Factors in Food Proteins on the Digestibility of Protein and the Bioavailability of Amino Acids and on Protein Quality. Br J Nutr 2012;108:  315–332. 

Moughan P J, Stevens B R. Digestion and Absorption of Protein. Teoksessa: Stipanuk M H, Caudill M A. Biochemical, Physiological, and Molecular Aspects of Human Nutrition. Elsevier Inc. 2012: 162-177

RuokavirastoPapujen lektiini2018. Saatavillahttps://www.ruokavirasto.fi/henkiloasiakkaat/tietoaelintarvikkeista/elintarvikkeiden-turvallisen-kayton-ohjeet/elintarvikkeiden-luontaiset-myrkyt/papujen-lektiini/. Viitattu 3.4.2020