Метаболические ферменты вырабатываются организмом и используются для запуска биохимических реакций или увеличения их скорости. Они активируют чётко определённые реакции. Растительные ферменты содержатся в тканях растений и выполняют важные функции, связанные с ростом и поддержанием жизненно важных процессов в растениях.

Влияют ли ферменты, содержащиеся в сырых растительных продуктах, на пищеварение человека? Прежде чем ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть, какие типы ферментов реально содержатся в растениях. Как упоминалось ранее, пищеварительный тракт человека выделяет ферменты, переваривающие углеводы, белки и жиры, известные как амилаза, протеаза и липаза. Растения также производят все три категории этих ферментов. Растения производят амилазы, чтобы превращать сложный углевод, крахмал, в более простые углеводы, такие как мальтоза. Например, в течение дня растение создаёт крахмал в процессе фотосинтеза, а затем ночью использует амилазу, чтобы превратить крахмал в более простые сахара, которые используются для создания энергии для растения. Растения также производят протеазы, например цистеиновые протеазы, содержащиеся в папайе и ананасе. Показано, что эти протеазы, известные как папаин и бромелаин, переваривают белки в пищеварительном тракте человека. Липазы также вырабатываются растениями, их особенно много в семенах, где они используются для создания энергии из жиров, необходимых для роста растения во время и после прорастания семян.

Подведём итоги: очевидно, что растительные ферменты совершают важные метаболические действия внутри растений, и многие из этих ферментов участвуют в преобразовании углеводов, белков и жиров. На данный момент ещё не совсем понятно, в какой степени эти растительные ферменты могут способствовать пищеварению у людей. Любая пищеварительная активность этих ферментов должна происходить до контакта с соляной кислотой в желудке, поскольку ферменты – это белки, а соляная кислота постепенно денатурирует их.

Фитохимическая активация

Исследования показывают, что некоторые растительные ферменты активируют определённые фитонутриенты. Группа исследователей из Колумбийского университета обнаружила, что эти ферменты могут денатурироваться при воздействии тепла, которое препятствует полной активации фитонутриентов.

Один из примеров растительного фермента, который активирует фитонутриенты, – мирозиназа, которая содержится в сырых крестоцветных овощах, таких как брокколи, цветная капуста, бок-чой, листовая капуста, капуста кале и другие представители семейства крестоцветных. В этих растениях содержатся полезные фитонутриенты, называемые глюкозинолатами, которые превращаются в другие вещества с помощью мирозиназы. Мирозиназа и глюкозинолаты встраиваются в отдельные клетки внутри растительной ткани, поэтому могут взаимодействовать друг с другом лишь тогда, когда растительные клетки разрушаются при каком-либо их повреждении, например при жевании, перемешивании, измельчении или приготовлении соков. Мирозиназа вступает в реакцию с глюкозинолатами, и получаются соединения, известные как изотиоцианаты. Изотиоцианаты обладают антиоксидантными свойствами, которые могут помогать выводить определённые канцерогены посредством процессов детоксикации, происходящих в печени.

Несколько исследований показывают, что тепловая обработка овощей из семейства крестоцветных снижает количество образующихся в них изотиоцианатов, поскольку в процессе нагревания мирозиназа разрушается. Исследование, опубликованное в журнале «Питание и рак», показало, что 15-минутное приготовление брокколи на пару в некоторой степени инактивирует мирозиназу, однако не полностью. В этом же исследовании было показано, что образование изотиоцианатов в организме участников, которые ели брокколи, приготовленную на пару, составило треть от количества изотиоцианатов, образовавшихся в организме тех, кто ел сырую брокколи. Поскольку содержание глюкозинолата в брокколи во время приготовления на пару оставалось неизменным, исследователи сделали логический вывод, что более низкое содержание изотиоцианатов, возникавшее после употреблении в пищу брокколи, приготовленной на пару, было связано с деградацией мирозиназы.

Это не означает, что приготовление на пару – неприемлемый метод тепловой обработки пищи. Исследователи поясняют, что не всем людям легко пережевать и переварить сырую брокколи, а поскольку содержание глюкозинолата в ней существенно не изменилось, обработка паром – наилучший способ приготовления. Та же группа учёных в более раннем исследовании выявила, что содержание глюкозинолатов значительно снижалось при 3-минутной варке кресс-салата, и мирозиназа также полностью инактивировалась. Они также упомянули, что 8-минутное приготовление брокколи в микроволновой печи на полной мощности привело к значительной потере сульфорафана, одного из глюкозинолатов. Многие исследования, доступные на данный момент, показывают, что приготовление на пару даёт наименьшую потерю глюкозинолатов и мирозиназы в сравнении с другими методами приготовления пищи.

Аллииназа – это фермент, содержащийся в чесноке, который превращает другое вещество в этом продукте, аллиин, в аллицин. Аллицин – это серосодержащее соединение, которое, как и другие вещества, изучалось на предмет возможных антиоксидантных и антибактериальных свойств. Аллиин, по всей видимости, обладает иным действием, чем аллицин, поэтому требуется его преобразование алииназой, чтобы проявились такие полезные свойства.

Как и в случае с мирозиназой, аллииназа активируется при разрушении растительных клеток чеснока, например, когда чеснок давят или режут. Исследование 2001 г., опубликованное в журнале «Питание», показало, что приготовление чеснока в микроволновой печи в течение 60 с полностью блокирует активность аллииназы, а 20-минутная варка чеснока при 212°F (100 °C) подавляет его антибактериальные возможности. В этом же исследовании было показано, что в организме субъектов, подвергшихся воздействию канцерогена (вещества, вызывающего рак), после употребления в пищу сырого чеснока активность канцерогенов снизилась на 64 %. Когда они съедали чеснок, который готовился в микроволновой печи в течение 60 с или в течение 45 мин запекался в духовке, они получали меньше защиты от канцерогенов.

Обычно считается, что тепло не воздействует на аллицин как таковой, поэтому, если нарезать чеснок и оставить его на разделочной доске на 10 мин, аллиин и аллииназа смогут взаимодействовать и образовать аллицин. Даже если нарезанный или раздавленный чеснок после этого нагревают, аллицин сохраняется. Если чеснок сначала нагреть и только потом нарезать, фермент аллииназа деактивируется и не сможет превратить аллиин в аллицин.

Не все питательные вещества испытывают одинаковое воздействие при нагревании. Минералы, хотя они сами не меняются при нагревании, могут вымываться при сливании воды после варки. Водорастворимые витамины, как правило, при определённых способах приготовления разрушаются легче, чем жирорастворимые витамины, и при приготовлении на пару обычно теряется меньшее количество водорастворимых витаминов, чем при других способах приготовления.

Ферменты – это белки, и поэтому тепловое воздействие может их повреждать. Растительные ферменты, такие как аллииназа и мирозиназа, важны для активации фитонутриентов в чесноке и крестоцветных овощах соответственно. Организм человека создаёт пищеварительные ферменты амилазу, протеазу и липазу для переваривания углеводов, белков и жиров. Ещё предстоит выяснить, в какой степени амилазы, протеазы и липазы, содержащиеся в растениях, могут способствовать пищеварению человека.