האם עיבוד המזון עשוי לשפר את העיכוליות של חלבון צמחי?

חלבון הוא רכיב חיוני בתזונת האדם. הוא מהווה את מקור החנקן העיקרי בתזונה האנושית וממלא תפקידים חיוניים, הן מבניים והן פונקציונליים.

בשנים האחרונות הביקוש לאספקת חלבונים גדל עקב גידול האוכלוסייה העולמית וכן הפופולריות של דיאטות החלבון.

איכות החלבון במזון היא קריטריון חשוב לשמירה על תזונה נאותה ובריאות טובה, ומתייחס לזמינות הביולוגית, יכולת העיכול והרכב חומצות האמינו של החלבון. לפיכך, הערכת איכות החלבון קובעת את יכולתו של חלבון מהמזון לספק את הדרישה לחומצות אמינו וחנקן לצורך חילוף החומרים בגוף.

העיכוליות (digestability) מתייחסת לכמות החלבון העוברת הידרוליזה (פרוטאוליזה) על ידי אנזימי העיכול, ונספגת על ידי אורגניזם, ביחס לכמות החלבון הנצרכת.  מידת העיכוליות תלויה במבנה החלבון, במידת העיבוד התרמי ובנוכחותן של תרכובות הפוגעות או מגבילות את העיכול והספיגה. תרכובות אלה מכונות Antinutritional factors (ANF) – גורמים אנטי תזונתיים, וכוללות חומרים כגון  פיטטים, טאנינים, מעכבי טריפסין ולקטינים.

חלבונים מן החי ידועים כבעלי מדד עיכוליות טוב יותר (90-95%) בהשוואה לחלבונים מהצומח (75-80%), זאת בשל הימצאותם של גורמים אנטי-תזונתיים אלה בצמחים. בנוסף, נגישות אנזימי הפירוק והעיכול במזונות צמחיים נמוכה יותר בשל קושי לחדור את הקירות התאיים הנוקשים ומעטפת הזרע. לחלקם של החלבונים מן הצומח מיוחסת גם נחיתות לעומת חלבונים מן החי, בשל העדר חומצות אמינו חיוניות בפרופיל חומצות האמינו שלהם. (באופן כללי דגנים דלים בחומצה האמינית ליזין וקטניות דלות בחומצות האמיניות מתיונין וציסטאין) . יחד עם זאת, יש לזכור שקיימים יתרונות תזונתיים לא מבוטלים בצריכת חלבונים מהצומח. מזונות ממקור צמחי הם מקור עשיר לסיבים תזונתיים, פחמימות, אוליגוסכרידים וחומצות שומן חיוניות. בנוסף, לצריכת מזונות מהצומח השפעה על הפחתת סיכון למחלות כרוניות והשמנה, בעוד שחלבון מהחי עשוי להגדיל את הסיכון למספר מחלות בשל פרופיל השומנים שבו.

מאמר זה סקר את ההשפעה של עיבוד המזון על הפחתת הגורמים האנטי- תזונתיים ובכך על העיכוליות והאיכות החלבון הצמחי.

מספר מחקרים העריכו כי השפעת עיבוד מזון על עיכוליות החלבון נוצרת על ידי השפעה על מבנה החלבון וכן על הרכבו ותכונותיו התזונתיות. נמצא כי ע"י הפחתה או אינאקטיבציה של תרכובות ANF ניתן לשפר את איכות החלבון הצמחי (PPQ- Plant protein quality) והניצול הביולוגי של חלבונים מהצומח, ובכך להעלות את איכותם. טכניקות כגון: בישול, השרייה, אוטוקלבטציה, הנבטה, בישול במיקרוגל, הקרנה, ייבוש בהקפאה והתססה עשויות לשפר את ה PPQ, ובכך להגביר את עיכוליות של חלבונים מהצומח. יש לציין שכל אחת מדרכי העיבוד הללו עשויה להביא לתוצאות אחרות בסוגי חלבון שונים.

אמנם טכניקות קונבנציונליות של עיבוד תרמי מבוססות היטב כמשביתות או מסלקות את התרכובות הללו, ובכך מגדילות למעשה את יכולת העיכול של חלבוני הצומח, אך עם זאת, הכותבים מציעים לעמוד מחדש על המושג "גורמים אנטי-תזונתיים": למרות שתרכובות אלו פוגעות ביכולת הגוף לעכל חלבונים מהצומח, יש להן גם מספר פעילויות ביולוגיות ויתרונות בקידום בריאות האדם, לכן ההמלצה היא לא להשביתן לגמרי, אלא לנקוט בטכניקות שמביאות אך ורק לניתוקן מהחלבונים, ובכך לאפשר שיחזור שלהן ביישומים אחרים.

בנוסף, נכון שהעיבוד התרמי מועיל מבחינת שיפור איכות החלבון, אך השינויים הכימיים הקורים בתהליך העיבוד התרמי (חימום) יכולים גם להקטין חלק מהיתרונות התזונתיים של המזון בעקבות השפעה על מיקרונוטריינטים הרגישים לחום כמו ויטמינים ומינרלים מסוימים. כמו כן יתכנו השפעות מזיקות כמו דגרדציה של החלבון עצמו, שעשויה להשפיע על הזמינות הביולוגית של חומצות אמינו חיוניות.

מכאן, שבכדי לא להביא לפגיעה בערכים תזונתיים חשובים בעקבות העיבוד, יש לבחון אסטרטגיות עיבוד חלופיות, כמו טכניקות עיבוד עדינות יותר, שעשויות להוביל לאיזון בין היבטים תזונתיים- שיפור עיכוליות חלבונים מהצומח, ללא פגיעה בתכונות התזונתיות של המזון, ועם השפעה סביבתית מופחתת.

טכניקות עיבוד אקולוגיות חדשניות לא תרמיות (שדה מגנטי, לחץ גבוהה ואולטראסאונד) עשויות להגדיל את ערכו התזונתי והפונקציונליות של החלבון. יחד עם זאת, עדיין הספרות דלה במחקרים המתאימים טכנולוגיות אלה לעיכול חלבונים מהצומח.

לסיכום,

מידת העיכוליות של חלבון צמחי וזמינותו הביולוגית הם היבטים קריטיים הבאים לענות על הצרכים התזונתיים האנושיים, הגדלת אוכלוסיית העולם והמשאבים הסביבתיים המוגבלים.

עדיין הדרך הנכונה לקבוע במדויק מהי הטכניקה הטובה ביותר לשיפור איכות החלבון הצמחי נותרה אתגר מדעי וטכנולוגי שיש להתייחס אליו.

על כן, נכון לעכשיו, שימוש בידע וחקירת הקשר וההתאמה בין סוג החלבון הצמחי לטכניקת העיבוד, הוא גורם מפתח בהשגת חלבונים איכותיים יותר עם מינימום פגיעה.

 

למחקר המקורי:

food processind and plant protein bioavilability