Vaikuttaako fermentointi ruuan terveellisyyteen?

Fermentointi eli hapattaminen on yksi vanhimpia tuntemiamme ruuan
säilöntämenetelmiä, jota käytettiin melko lailla maailmanlaajuisesti ennen nykyisen kaltaisten kylmäsäilytyslaitteistojen käyttöönottoa. Se perustuu ruoka-aineiden sisältämien hiilihydraattien, usein sokerien, hajottamiseen ja muokkaamiseen erilaisia mikro-organismeja hyödyntäen. Hapattamisen seurauksena elintarvike happanee eli pH alenee ja syntyy mikrobilajeista riippuen usein hiilidioksidia, alkoholia ja orgaanisia happoja kuten maitohappoa, joista muodostuu hapatetuille elintarvikkeille ominainen maku ja rakenne.

Ehkä yleisimmin käytettyjä ja sen ansiosta myös tutkituimpia hapatettuja elintarvikkeita ovat hapatetut maitovalmisteet. Näitä ovat esimerkiksi piimä, jogurtti, viili ja jotkin juustot. Muita fermentoimalla valmistettuja elintarvikkeita ovat esimerkiksi hapankaali ja kimchi, tempe, hapanjuurileivät, kombucha- teejuomat sekä jotkin oluet.

Kasviksia fermentoitumassa lasipurkeissa

Fermentoinissa tapahtuvat kemialliset reaktiot muokkaavat elintarvikkeiden ravintoaineita. Monet fermentoivista mikrobeista tuottavat entsyymejä, jotka voivat pilkkoa elintarvikkeen ravinteita paremmin sulavaan muotoon. Esimerkiksi proteiinit voivat olla pilkkoutuneena aminohapoikseen, ja siinä muodossa jopa paremmin elimistön hyödynnettävänä. Tätä on tutkittu mm. hapanjuurileivissä, joissa vehnän proteiinien (mm. gluteenin) on havaittu osin hajoavan fermentoinnin yhteydessä, mistä voisi olla hyötyä vilja-allergikoille ja mahdollisesti keliaakikoillekin. Hapattaminen voi myös vapauttaa ruuasta käyttöön sellaisia ravinteita, joita ihmisen ruuansulatus ei tavallisesti pystyisi sen rakenteista johtuen hyödyntämään, kuten kasvinosien selluloosaa. Joissain tapauksissa fermentoiti voi vapauttaa myös kivennäisaineita esim. viljanjyvän sisäosista jotka muuten ei ruuansulatuksessa vapautuisi elimistön hyödynnettäviksi.

Hapatettujen elintarvikkeiden suotuisat terveysvaikutukset on havaittu usein liittyvän probiootteihin, eli mikrobeihin joilla uskotaan olevan edullisia vaikutuksia suoliston terveyteen. Jälleen tutkituimpia ovat useissa hapatetuissa maitotuotteissa käytettävät bakteerikannat kuten esimerkiksi Lactobacillus GG, Lactobacillus reuteri ja Bifidobacterium lactis, joiden on hyödyistä on tieteellistä näyttöä. Esimerkiksi juuston hapatuksessa syntyvien K2-vitamiinien hyödyllisiä vaikutuksia sydänterveydelle on tutkittu. Suolistoflooran on todettu vaikuttavan kokonaisvaltaiseen terveyteen, esimerkiksi vastustuskykyyn, sairauksien puhkeamiseen ja myös mielialaan sekä aivoihin. Heikentynyt suolistofloora voi korreloida myös masennuksen kanssa. Suolistomikrobistoa pystytään muokkaamaan syömällä nimenomaan suolistobakteeriystävällisesti, eli esimerkiksi syömällä anti-inflammatorisia eli tulehduksia vähentäviä ruokia, kuten probiootteja sisältäviä hapatettuja elintarvikkeita.

Ravitsemusepidemiologian dosentti Jyrki Virtasen mukaan on pienempi riski sairastua kansantauteihimme kuten 2-tyypin diabetekseen tai sydän-ja verisuonitauteihin, jos käyttää säännöllisesti hapanmaitotuotteita.Kyseinen väitös perustuu havainnoiviin väestötutkimuksiin, joten taustalla on varmasti myös tuntemattomia muuttujia. Joidenkin hapatettujen tuotteiden sisältämillä maitohapoilla on todettu jopa antikarsinogeenisiä eli syöpäsoluja tuhoavaa vaikutusta hiirikokeissa.

Entä onko fermentoiduilla elintarvikkeilla negatiivisia vaikutuksia terveyteen? Hapatetuissa maitovalmisteissa on havaittu jonkin verran alenemaa B-vitamiinipitoisuuksissa hapattamattomaan maitoon verrattuna, mikä täytyy ottaa huomioon ravitsemuksessa. Epähygieenisissä oloissa valmistettujen tai pakattujen fermentoitavien elintarvikkeiden sekaan saattaa päätyä myös haitallisia bakteerikantoja, jotka voivat pahimmassa tapauksessa tuottaa niihin haitallisia toksiineja vaarallisiakin määriä. Toisaalta hapatettujen elintarvikkeiden sisältämät entsyymit myös todistetusti pilkkovat tehokkaasti mm. homeiden tuottamia myrkyllisiä mykotoksiineja.

Valtaosa tutkimuksista osoittaa siis siihen suuntaan, että hapatetuista elintarvikkeista on selvää hyötyä terveydelle varsinkin säännöllisesti nautittuna. Tätä tietoa onkin laajalti hyödynnetty uusien elintarvikkeiden suunnittelussa ja markkinoinnissa, muun muassa hapanjuurileipä ja kombucha -juomat ovat kasvattaneet suosiotaan viime vuosina. Suoliston terveyden yhteys ihmisen kokonaisterveyteen vaikuttaa myös jatkuvasti vahvemmalta, joten fermentoitujen elintarvikkeiden hyötyjä tutkitaan varmasti myös sillä saralla tulevaisuudessakin. Mutta kuten aina on todettava, ruokavalio ja kehon ravitsemustila on kokonaisuus jota yksikään ihmeellinen ruoka-aine tai valmistustapa ei täydelliseksi tee!

Wilhelmina Mäntylä ja Lauri Pohjalainen

Lähteet:

-Significance of Fermented Food in Nutrition and Food Science M. N. Hasan,* , M. Z. Sultan , and M. Mar-E-Um 1 Institute of Nutrition and Food Science, University of Dhaka, Dhaka-1000, Bangladesh

-Hapanmaitotuotteiden vaikutus suolistomikrobistoon, Kovanen Katariina ,Kandidaatin tutkielma, Ravitsemustiede, Lääketieteen laitos, Terveystieteiden tiedekunta, Itä-Suomen yliopisto 3/2018

-https://www.hs.fi/elama/art-2000006282826.html / 2.4.2020

-://www.hs.fi/ruoka/art-2000006446911.html / 3.4.2020

Prosessoinnin vaikutus folaatin määrään viljatuotteissa

Yleistä folaatista 

Folaatti on vesiliukoinen B-ryhmän vitamiini (B9-vitamiini). Sitä esiintyy ravinnossa useassa eri muodossa ja folaatti onkin yhteisnimitysnäille vitamiinin aktiivisille muodoille sekä foolihapolle. Foolihappo on folaatin synteettinen muoto, jota on täydennetyissä elintarvikkeissa ja ravintolisissä.

Folaatin tehtävät kehossa liittyvät DNA:n ja RNA:n synteesiin, hermoston kehitykseen ja toimintaan sekä aminohappojen aineenvaihduntaan.  Folaatin puutos aiheuttaa megaloblastista anemiaa, jonka oireina ovat muun muassa kasvun heikkeneminen, ruokahaluttomuus ja hermosto-oireet. Raskauden aikainen folaatin puutos lisää keskenmenon todennäköisyyttä sekä sikiön riskiä saada hermostoputken sulkeutumishäiriö eli NDT- vaurio.  

Folaatin saantisuositus on sekä miehille että naisille 300 μg vuorokaudessa. Folaatin liian vähäinen saanti on yleistä ja Suomessa vain 5 % naisista ja 21 % miehistä saa folaattia saantisuositusten mukaisesti ravinnostaanRaskaana oleville ja raskautta suunnitteleville naisille suositellaan 400 μg  foolihappolisää. Folaattia saadaan ruokavaliosta useista lähteistä. Suomalaiset miehet saavat suurimman osan  folaatista viljavalmisteista, kasviksista, perunoista sekä näistä valmistetuista ruuista. Naisten folaatin saannissa korostuvat kasvikset ja kasvisruuat.  

Folaatin saantia tarkastellessa on hyvä huomioida paljonko jokin elintarvike sisältää folaattia, mutta myös kuinka usein ja missä määrin sitä kulutetaanVaikka esimerkiksi ruohosipuli sisältää runsaasti folaattia (105 µg / 100 g)se kuuluu harvoin jokapäiväiseen ruokavalioon ja usein sitä lisätään ruokaan vain joitakin grammojaViljavalmisteet taas kuluvat usean suomalaisen päivittäiseen ruokavalioon, jonka vuoksi niitä voidaan pitää hyvinä folaatin lähteinä. Viljavalmisteista erityisesti täysjyväviljasta valmistetut leivät ja leseet ja kvinoa sisältävät huomattavasti folaattia. Täysjyväviljassa hyödynnetään kaikki jyvän kerrokset, jolloin runsaasti folaattia sisältävät alkio ja kuorikerrokset vaikuttavat täysjyvätuotteen folaatin määrään.  Alla olevassa taulukossa on esitetty erilaisten viljatuotteiden folaattipitoisuuksia. Taulukon luvut on haettu Fineli.fi -sivustolta.

Ruoka-aine  Folaattia µg / 100 g  Ruoka-aine  Folaattia µg / 100 g 
Kuitumurot  250  Grahamjauho  45 
Vehnänalkio  213  Vaalea sekaleipä  49 
Kvinoa  92  Täysjyväruisjauho  38 
Juuresleipä  77  Pulla  37 
Ruisnäkkileipä  72  Puolikarkea vehnäjauho  18 
Vehnälese  63  Tumma keitetty pasta  11 
Ruislese  58  Vaalea keitetty pasta  5 
Ruispalat  51  Valkoinen keitetty riisi  4 

Viljatuotteiden folaatin määrään voidaan vaikuttaa prosessointimenetelmällä. Prosessointi voi vaikuttaa negatiivisesti folaatin määrään, esimerkiksi kuumennuksessa osa folaatista hajoaa. Toisilla prosessointimenetelmillä, kuten fermentoinnilla ja idätyksellä, voidaan kuitenkin lisätä folaatin määrää tuotteessa. Tarkastellaan seuraavaksi hieman tarkemmin muutaman prosessointimenetelmän vaikutuksia folaatin määrään viljatuotteissa. 

Photo: Bread with wheat and spikelets on a white wooden table by Marco Verch under Creative Commons 2.0
Lähde: https://foto.wuestenigel.com/bread-with-wheat-and-spikelets-on-a-white-wooden-table/

Folaatilla rikastaminen  

Elintarvikkeiden rikastamisella tarkoitetaan vitamiinien tai muiden ravintoaineiden lisäämistä.  Rikastamisen hyviä puolia ovat, että sen avulla voidaan vaikuttaa laajojen ihmisryhmien ravintoaineiden saantiin helposti ja melko edullisesti. Foolihapon rikastamisella pystytään myös estämään sikiön hermoputken kehityshäiriöitä. Suomessa foolihapolla rikastaminen ei ole pakollista, mutta esimerkiksi Yhdysvalloissa lainsäädännöllä velvoitetaan lisäämään foolihappoa vehnä-, maissi- ja riisijauhoihin. Rikastamisen heikkoutena voidaan nähdä se, että silloin henkilöt, joiden folaatin saanti muun ravinnon kautta on riittävää, altistuvat turhan suurelle määrälle folaattia. Liiallisesta, yli 1 mg vuorokausiannoksesta folaattia voi olla terveydelle haittaa. Erittäin suurina annoksia folaatti voi peittää B12-vitamiinin puutostilan oireita. Tavallisesta ruokavaliosta on kuitenkin erittäin epätodennäköistä saada liikaa folaattia.

Fermentoinnilla ja idätyksellä lisää folaattia  

Fermentoinnilla eli hapattamisella pystytään myös vaikuttamaan folaatin määrään viljatuotteissa. Fermentoinnissa hyödynnetään mikrobeja, kuten erilaisia bakteereja ja hiivoja. Jotkin hiivalajit pystyvät tuottamaan folaattia aineenvaihduntansa sivutuotteena ja tätä voidaan hyödyntää viljatuotteiden prosessoinnissa folaattimäärän nostamiseksi. Lisäksi hiiva sisältää itsessään runsaasti folaattia. Kariluodon ym. tutkimuksessa fermentoinnilla pystyttiin jopa kaksinkertaistamaan folaatin määrä hapanleipätaikinassa. Näin ollen fermentoinnilla voidaan mahdollisesti kompensoida leivän paistamisessa syntyvää folaatin hajoamista.   

Idätyksellä pystytään lisäämään folaatin määrää viljatuotteissa. Kariluodon ym. (2006) tutkimuksen mukaan idätys lisäsi rukiin folaatin määrää 1,7 – 3,8 kertaisesti riippuen idätyksen lämpötilasta. Idätetyssä rukiissa oli  kuumennuksen jälkeen enemmän folaattia jäljellä kuin rukiissa, jota ei ollut idätetty. Näin ollen myös idätyksellä voidaan kompensoida viljatuotteiden lämpökäsittelyn aiheuttamaa folaatin tuhoutumista. 

Kuumennus tuhoaa folaattia 

Ruoanvalmistuksen aikana tapahtuva folaatin tuhoutuminen riippuu elintarvikkeesta ja kypsennysmenetelmästä. Tutkimusten mukaan ravinnon folaatit kärsivät kuumentamisesta ja folaatista häviää noin 30-50% keitettäessä tai paistettaessa. Esimerkiksi leivän paistamisessa folaattia häviää 20-30% alkuperäisestä. Yleisesti kannattaa välttää korkeita lämpötiloja ja suosia mietoja lämpökäsittelyitä, jos halutaan säilyttää mahdollisimman paljon folaattia elintarvikkeessa.

Folaatti on yksi niistä ravintoaineista, joiden saanti jää monella suomalaisella liian vähäiseksi. Ruokavaliossaan kannattaakin suosia folaattipitoisia ruoka-aineita ja kiinnittää erityistä huomiota niiden valmistamiseen. Esimerkiksi höyrystäminen hajottaa vähemmän folaattia kuin keittäminen tai idättämällä voi lisätä folaatin määrää elintarvikkeessa. Esimerkiksi kuorelliset vehnän- ja rukiinjyvät sopivat hyvin idätykseen.

Lähteet  

Aro A, Vitamiinit ja ruoanvalmistus 2015. Duodecim. Saatavilla: https://www.terveyskirjasto.fi/terveyskirjasto/tk.koti?p_artikkeli=skr00025 

Ekolo, Idätysopas. Saatavilla: https://www.ekolo.fi/info/idatysopas/25/ 

Freese R, Voutilainen E. Folaatti. TeoksessaAantaa R, Aro A, Mutanen M, Uusitupa M (toim.) Ravitsemustiede. 4. p.  Kustannus Oy Duodecim, Helsinki 2012: 128-129. 

Fineli ravintotietokanta https://fineli.fi 

Food Fortification Initiative 2019 http://www.ffinetwork.org/index.html 

Kariluoto S. Liukkonen KH, Myllymäki O, Vahteristo L, Kaukovirta-Norja A, Piironen V. Effect of Germination and Thermal Treatments on Folates in Rye. J. Agric. Food Chem. 2006, 54: 9522−9528. 

Kariluoto S, Vahteristo L, Salovaara H, Katina K, Liukkonen K-H, Piironen V. Effect of baking method and fermentation on folate content of rye and wheat breadsCereal Chemistry, 2004, 81: 134-139. 

McKillop DJ, Pentieva K, Daly D, McPartlin JM, Hughes J, Strain JJ, Scott JM, McNulty H. The effect of different cooking methods on folate retention in various foods that are amongst the major contributors to folate intake in the UK diet. Br J Nutr. 2002, 88(6):681-8.  

Laatikainen R. Näissä ruuissa on paljon suomalaisilta usein puuttuvaa folaattia (foolihappoa). 2016. https://www.pronutritionist.net/2016/05/naissa-ruuissa-suomalaisilta-usein-puuttuvaa-folaattia-foolihappoa/ 

Terveyden ja hyvinvoinnin laitos THL. Foolihappo ja raskaus. 2018. https://thl.fi/fi/web/elintavat-ja-ravitsemus/ravitsemus/syodaan-yhdessa-ruokasuositukset-lapsiperheille/foolihappo-ja-raskaus 

Valsta L, Tapanainen H, Kaartinen N, Reinivuo H, Aalto S, Ali-Kovero K, Männistö S. 2017. Ravintoaineiden saanti ruoasta ja ravintoaineiden lähteet. In: Valsta L, Kaartinen N, Tapanainen H, Männistö S, Sääksjärvi K, Ed. Ravitsemus Suomessa – FinRavinto 2017 –tutkimus. Helsinki: PunaMusta Oy. p. 59–134. Saatavilla https://www.julkari.fi/handle/10024/137433