สารคีเลตและสารยับยั้งการดูดซึม

ส่วนประกอบปกติหลายชนิดในอาหารจากพืชจะจับกับแร่ธาตุในลำไส้และลดการดูดซึม สารคีเลตและสารยับยั้ง เช่น ไฟเตต (กรดไฟติก), โพลีฟีนอล และออกซาเลต จะเกิดเป็นสารเชิงซ้อนที่ละลายได้ไม่ดีกับแร่ธาตุ เช่น เหล็ก สังกะสี และแคลเซียม ซึ่งลดปริมาณที่ร่างกายสามารถดูดซึมได้ สารประกอบเหล่านี้มักถูกเรียกว่าสารต้านสารอาหาร (antinutrients) แม้ว่าบางชนิดจะมีบทบาทที่เป็นประโยชน์ด้วยก็ตาม

Definition

สารยับยั้งการดูดซึมคือสารประกอบในอาหาร รวมถึงสารคีเลต เช่น ไฟเตตและโพลีฟีนอล ซึ่งจับกับแร่ธาตุในลำไส้ให้กลายเป็นสารเชิงซ้อนที่ดูดซึมได้ไม่ดี และลดชีวปริมาณออกฤทธิ์ (bioavailability) ของแร่ธาตุเหล่านั้น

Scope

บทความนี้อธิบายถึงสารประกอบหลักในอาหารที่ยับยั้งการดูดซึมแร่ธาตุ ซึ่งส่วนใหญ่คือไฟเตตและโพลีฟีนอล กลไกทางเคมีที่ทำให้เกิดการยับยั้ง และขั้นตอนการแปรรูปอาหารที่สามารถลดผลกระทบของสารเหล่านี้ได้ บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงและภาพรวมทางการศึกษา และไม่ได้ให้คำแนะนำด้านอาหารหรือการเสริมอาหาร

Core questions

• สารประกอบในอาหารชนิดใดที่ยับยั้งการดูดซึมแร่ธาตุ และยับยั้งได้อย่างไร?
• ไฟเตตลดชีวปริมาณออกฤทธิ์ของเหล็ก สังกะสี และแคลเซียมได้อย่างไร?
• โพลีฟีนอลส่งผลต่อการดูดซึมเหล็กที่ไม่ใช่ฮีมอย่างไร?
• การแปรรูปอาหารสามารถลดผลยับยั้งของสารประกอบเหล่านี้ได้หรือไม่?

Key concepts

• ไฟเตต (กรดไฟติก, อินอซิทอลเฮกซาฟอสเฟต)
• โพลีฟีนอลและแทนนิน
• ออกซาเลต
• การคีเลตและสารเชิงซ้อนแร่ธาตุที่ไม่ละลายน้ำ
• การยับยั้งที่ขึ้นอยู่กับปริมาณ
• แนวคิดสารต้านสารอาหารและข้อจำกัด
• การแปรรูป (การแช่, การหมัก, ไฟเตส) เพื่อลดการยับยั้ง

Mechanisms

สารประกอบเหล่านี้ออกฤทธิ์หลักในลำไส้โดยการจับกับแร่ธาตุให้เป็นสารเชิงซ้อนที่ลำไส้ไม่สามารถดูดซึมได้ ไฟเตต ซึ่งเป็นรูปแบบการเก็บสะสมฟอสฟอรัสในเมล็ดพืช มีหมู่ฟอสเฟตที่มีประจุลบหลายหมู่ที่สามารถคีเลตกับแคตไอออนสองประจุ เช่น เหล็ก สังกะสี และแคลเซียม การยับยั้งการดูดซึมเหล็กของไฟเตตขึ้นอยู่กับปริมาณ (Hallberg et al., 1989) และเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ชีวปริมาณออกฤทธิ์ของแร่ธาตุจากอาหารที่เน้นพืชมีค่าต่ำ (Schlemmer et al., 2009; Hurrell & Egli, 2010) โพลีฟีนอล รวมถึงแทนนินในชา กาแฟ และธัญพืชและพืชตระกูลถั่วบางชนิด จะจับกับเหล็กที่ไม่ใช่ฮีม (non-heme iron) และลดการดูดซึมลงอย่างมาก ไฟเตตยังยับยั้งการดูดซึมสังกะสีอย่างรุนแรง ดังนั้นอัตราส่วนไฟเตตต่อสังกะสีในอาหารจึงถูกใช้เป็นตัวทำนายเชิงปฏิบัติของชีวปริมาณออกฤทธิ์ของสังกะสี (Lonnerdal, 2000) ขั้นตอนการแปรรูปอาหาร เช่น การแช่ การงอก การหมัก และการย่อยสลายไฟเตตด้วยเอนไซม์ไฟเตส จะช่วยลดปริมาณไฟเตตและสามารถปรับปรุงการดูดซึมแร่ธาตุได้ (Schlemmer et al., 2009)

Clinical relevance

สารยับยั้งเหล่านี้อธิบายว่าทำไมแร่ธาตุจึงมักถูกดูดซึมได้ไม่ดีจากอาหารที่อุดมด้วยพืช แม้จะมีปริมาณรวมที่เพียงพอ และทำไมวิธีการแปรรูปที่ลดไฟเตตจึงสามารถปรับปรุงการดูดซึมแร่ธาตุได้ บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงและการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจด้านอาหารหรือการเสริมอาหารส่วนบุคคล

Evidence & guidelines

การยับยั้งการดูดซึมเหล็กโดยไฟเตตที่ขึ้นอยู่กับปริมาณและความสำคัญเชิงปริมาณต่อค่าอ้างอิงทางโภชนาการได้รับการบันทึกไว้ในการศึกษาในมนุษย์ที่มีการควบคุมและบทความทบทวน (Hallberg et al., 1989; Hurrell & Egli, 2010)

History

การรับรู้ว่าไฟเตตและโพลีฟีนอลยับยั้งการดูดซึมแร่ธาตุได้พัฒนาขึ้นจากการศึกษาการดูดซึมในมนุษย์ในศตวรรษที่ 20 ซึ่งได้วัดปริมาณการยับยั้งเหล็กโดยไฟเตตที่ขึ้นอยู่กับปริมาณ (Hallberg et al., 1989) และกำหนดอัตราส่วนไฟเตตต่อสังกะสีเป็นตัวทำนายชีวปริมาณออกฤทธิ์ (Lonnerdal, 2000) ต่อมามีการสังเคราะห์แหล่งอาหารของไฟเตต ผลกระทบ และการบรรเทาผลกระทบด้วยการแปรรูปในบทความทบทวนที่ครอบคลุม (Schlemmer et al., 2009)

Debates

ไฟเตตและโพลีฟีนอลเป็น 'สารต้านสารอาหาร' อย่างแท้จริงหรือไม่?

แม้ว่าสารประกอบเหล่านี้จะลดการดูดซึมแร่ธาตุ แต่ก็มีบทบาทในการป้องกันและเป็นสารต้านอนุมูลอิสระด้วย ดังนั้นการติดป้ายว่าเป็นสารต้านสารอาหารเพียงอย่างเดียวจึงเป็นที่ถกเถียงและขึ้นอยู่กับบริบทของอาหาร

Key figures

• Ulrich Schlemmer
• Leif Hallberg
• Richard Hurrell

Seminal works

• schlemmer-2009
• hallberg-1989

Frequently asked questions

ไฟเตตคืออะไร และทำไมจึงลดการดูดซึมแร่ธาตุ?

ไฟเตต (กรดไฟติก) เป็นแหล่งเก็บฟอสฟอรัสหลักในเมล็ดพืชและธัญพืช หมู่ฟอสเฟตหลายหมู่ของมันจะจับกับแร่ธาตุ เช่น เหล็ก สังกะสี และแคลเซียม ให้กลายเป็นสารเชิงซ้อนที่ละลายได้ไม่ดี ซึ่งลำไส้ไม่สามารถดูดซึมได้ดี

ผลยับยั้งเหล่านี้สามารถลดลงได้หรือไม่?

ได้ ขั้นตอนการแปรรูป เช่น การแช่ การงอก การหมัก และการย่อยสลายไฟเตตด้วยเอนไซม์ จะช่วยลดปริมาณไฟเตตและสามารถปรับปรุงการดูดซึมแร่ธาตุจากอาหารพืชได้