SUOMALAISEN LEIVÄN FYTIINIHAPPOPITOISUUDESTA Rakel Kurkela, Eeva Korhonen, Marjatta Rossander ja Paavo Roine Yliopiston ravintokemian laitos, Helsinki. Saapunut 20.4. 1953 Viljatuotteiden rakitogeenisen vaikutuksen totesi ensimmäisenä Mellanby (II) osoittamalla, että nuoret koiranpennut sairastuivat sitä vaikeampaan riisitautiin, mitä enemmän niiden ruoka sisälsi viljatuotteita. Bruce ja Callow (3) liittivät rakitogeenisen vaikutuksen viljatuotteiden korkeaan fytiinihappopitoisuuteen. Koska suurin osa jyvien sisältämästä fosforista on fytiinihapon Ca- ja Mg-suolana, joka ei sellaisenaan imeydy, ja hajoaa ihmisen ruoansulatuskanavassa hyvin vähäi- sessä määrässä inositoliksi ja fosforihapoksi (18), päättelivät Bruce ja Callow väljän aiheuttaman riisitaudin johtuvan imeytyvän fosforin puutteesta. Harrison ja Mellanby (5) puolestaan esittivät kokeittensa perusteella viljatuotteiden aiheut- taman riisitaudin synnystä toisen teorian. Sen mukaan kalsiumfytaatin liukene- vaisuus on niin huono, että se saostuu suolistossa vallitsevissa olosuhteissa. Seu- rauksena on, että tämä kalsiummäärä ei imeydy, ja riisitauti aiheutuu siis kalsiumin puutteesta. Hoff-Jörgensen (6) totesikin, että fytiinihappo muodostaa pH 4.6 ja 6.9:n välillä liukenemattoman pentakalsiumfytaatin, jonka muodostumisesta suolistossa fytiinihapon kalsiumin absorptiota häiritsevä vaikutus näyttää johtuvan. Verrattaessa toisiinsa eri viljalajien rakitogeenista vaikutusta ja fytiinihappo- pitoisuutta havaittiin, etteivät nämä olleetkaan aina suoraan verrannollisia kuten MELLANBYn teorian mukaan olisi ollut odotettavissa. Niinpä esim. kauran ja maissin vaikutus oli suurempi kuin niiden fytiinihappopitoisuus olisi edellyttänyt (4). Tämä ristiriita sai selityksensä Pedersenui (14) selvitettyä, että eri viljalajien rakitogeeninen vaikutus oli riippuvainen paitsi niiden fytiinihappopitoisuudesta myös niiden sisältämän fytiinihappoa hajoittavan entsyymin, fytaasin, aktiivisuu- desta. Pedersen totesi, että voimakkaimmin rakitogeenisiksi havaituissa vilja- lajeissa kaurassa ja maississa fytaasin aktiivisuus oh hyvän pieni verrattuna esim. vehnään ja rukiiseen. On ilmeistä, että väljän sisältäessä aktiivista fytaasia tämä entsyymi hajoittaa osan fytiinihaposta ruoan valmistuksen aikana. Tämä fytiini- hapon entsymaattinen hajoaminen on merkittävä etenkin leivän valmistuksessa. https://www.c-info.fi/en/info/?token=JOOVRLuEH9Qtwidx.N66wJHag_HwSKbzpPj7FFQ.x-S2_36vPTheeggAPfh3tAkQOeeky28-rOX1U2dp5UvLxguiklpgSKk0gJGedyHXca5Z4OsHwPEjA6RMQ3buGYLV0_ubfEQb7HORIPVgCsqXVlPSgC7nDpVt5nN0qwMHIA7XP48pAONpcB0WwVd1wG7keL6UhH8pK9p2aRKEyqXJixz3bEPA722qh92TzpIvtHcOXei0i28KLyCGIxZqwlkNDEYleSraniNIlhM SUOMALAISEN LEIVÄN FYTIINIHAPPOPITOISUUDESTA 85 jossa entsyymillä on mahdollisuus toimia suhteellisen kauan. Leivän fytiinihappo- pitoisuus onkin, kuten monissa maissa suoritetuissa tutkimuksissa on osoitettu (7, 9, 16, 17, 13, 20), huomattavasti alhaisempi kuin vastaavien jauhojen, määrän riippuessa käytetyn viljatuotteen laadusta ja leivän valmistustavasta. Valkean vehnäleivän fytiinihappopitoisuus on eri tutkimusten mukaan hyvin alhainen (0—28 mg/100 g) (7, 17), kokojyvävehnäleivän taas huomattavan korkea (120—320 mg/100 g) (17). Fytiinihapon hajoamiselle erityisen edulliseksi on todettu ruis- leivän valmistus hapattamalla, jolloin jauhojen fytiinihapon on parhaassa tapauk- sessa todettu hajonneen kokonaan (17). Suomalaisessa ruokavaliossa on viljatuotteita suhteellisen runsaasti ja ne nauti- taan valtaosalta leipänä ja puuroina. Puuroja valmistettaessa lisätään viljatuote yleensä kuumaan veteen, joten tällöin ei entsymaattista fytiinihapon hajoamista sanottavasti ennätä tapahtua. Puurojen fytiinihappopitoisuus onkin täten helposti arvioitavissa kun käytetyn viljatuotteen fytiinihappopitoisuus tunnetaan. Leipien suhteen asia on olennaisesti toinen, koska fytiinihappopitoisuuteen vaikuttavat tällöin muutkin tekijät. Jotta voitaisiin saada yleiskuva leipienkin fytiinihappo- pitoisuudesta ja siten koko fytiinihappokysymyksen merkityksestä suomalaisessa kansanravitsemuksessa, esitetään seuraavassa tuloksia tutkimuksista, joissa määri- tettiin tärkeimpien suomalaisten leipätyyppien fytiinihappopitoisuuksia. Tutkittu aineisto ja käytetyt menetelmät Tutkimuksen kohteena olivat seuraavat leipätyypit: pehmeä ja kova ruisleipä (hapan ja happamaton), grahamleipä, ohraleipä, ohravehnäleipä ja valkea vehnä- leipä (ranskanleipä). Leivät saatiin pääasiassa Osuusliike Elannon, Helsingin Meijeri- liike Oy:n ja Helsingin Höyryleipomon leipomoista 1 ja joitakin valmistettiin labora- toriossa itse. Muutamia happamia ruisleipiä hankittiin lisäksi maaseudulta. Leivistä määritettiin kuiva-aine, pH, ja fytiinihappofosfori sekä leipien valmistukseen käyte- tyistä jauhoista kuiva-aine, fytiinihappofosfori ja kokonaisfosfori. Kuiva-aineen määrityksessä leipä leikattiin n. 0.5 cm:n paksuisiksi viipaleiksi, jotka esikuivattiin korkeintaan 50°C:n lämpötilassa. Sen jälkeen leipä jauhettiin ja punnitut näytteet kuivattiin 1 t 130 ± 3°C:ssa. Jauhojen kuiva-aine määritettiin kuivaamalla 1 t 130 ± 3°C;ssa. ;pH määritettiin elektrometrisesti Beckman’in pH-mittarilla American Associa- tion of Cereal Chemists’in (1) menetelmää käyttäen. Fytiinihappofosfori määritettiin McCance ja WIDÖOWSONin (10) mukaan, kuitenkin niin muunnettuna, että suodatettua uutetta otettiin 40 ml:n asemasta vain 20 ml, mikä täytettiin 50 mkksi. Tästä liuoksesta pipetoitiin 10 ml ja säestet- tiin 2 mhlla FeCl 3-liuosta (pro 20 ml ja 4 ml). Kokonaisfosfori määritettiin Berenblum ja Chainui (2) mukaan. Värin voi- makkuus mitattiin Beckman’in spektrofotometrillä aallonpituudella 700 /im. 1 Osuusliike Elanto r.Llle, Helsingin Meijeriliike Oy:lle ja Helsingin Höyryleipomolle saamme tässä yhteydessä lausua parhaat kiitokset ystävällisestä avusta materiaalin hankkimisessa. 4 86 RAKEL KURKELA, EEVA KORHONEN, MARJATTA ROSSANDER JA PAAVO ROINE Taulukko 1. Fytiinihapon hajoaminen eri leipälaatuja valmistettaessa. Table 1. The decomposition of phytic acid in the preparation of different types of bread Leipä - Bread • 7 4-> I :o3 Jauho - Flour Leipä - Bread s I f Rytiini- 1 § I f Kok.-P happo-P EtJ | « M « Total-P Phytic P-i .S s . 1947. The contents of phytic acid Pin Norwegian flour and bread types 11. Acta Physiol. Scand., 14, s. 1, 18) Starkenstein, E. 1910. Die biologische Bedeutung der Inositphosphorsäure. Biochem. Z., 30, s. 56, 19) Turpeinen, O. & Roine, P. 1952. Ruoka-ainetaulukko, s. 10. Helsinki. 20) Widdowson, E. M. 1941. Phytic acid and preparation of food. Nature, 148, s. 219. SUMMARY ON THE PHYTIC ACID CONTENT OF FINNISH BREADS Rakel Kurkela, Eeva Korhonen, Marjatta Rossander and Paavo Roine Department of Nutritional Chemistry , University of Helsinki, Finland 60 commercial bread samples representing the types of bread most commonly used in Finland were analyzed for their phytic acid content. Several bread samples were made in the laboratory and in some cases the decomposition of phytic acid was followed during the different phases of bread making process. The phytic acid content of rye bread was found to decrease with increasing acidity. In the samples investigated at least 50 per cent, in the best cases even 98 per cent, of the phytic acid originally found in the flour had been decomposed during the baking, the finished bread containing 5 to 151 mg of phytic acid phosphorus in 100 grams dry matter. The decomposition was more complete in the breads made by a three-phase baking procedure than in those baked in two phases. In thin hard rye breads the decomposition of phytic acid was 10—20 % lower than the corresponding percentage in the soft breads of the same acidity. The highest phytic acid content, 120—170 mg phytic acid phosphorus per 100 grams, was found in the so-called yeast-breads made from wholemeal wheat or barley. The decomposition in these cases were as low as 25—35 %. The total per capita consumption of cereal products in Finland has been estimated to average 315 grams per day. Of this amount about 100 grams is rye, 50 grams whole-meal wheat. 125 grams white wheat flour, and the rest oats and barley. Assuming that rye and wheat are consumed as bread and other cereals as porridge, it can be calculated on the basis of the above results that the total phytate phosphorus content of bread amounts to about 155 mg and that of porridge to 75 mg per person per day. 1 hese amounts of phytic acid are able to bind a total of 240 mg calcium as pentacalciumphytate. Taking the cereals’own calcium content (about 90 mg) into consideration it can be calculated that the cereals consumed may render about 150 mg calcium of other foodstuffs unavailable. Since the average Finnish diet consists of at least 1300 mg of calcium per day the total loss due the phytic acid of cereals cannot be considered to constitute a serious nutritional problem. MAATALOUSTIETEELLINEN AI KAKAUSKI RJ A TOIMITUSKUNTA Ilmari Poijärvi E. A. Jamalainen Päätoimittaja Toimitussihteeri Tikkurila. Puh. 831 244 ja 831 308 Tikkurila. Puh 831419 ja 831318 E. Kitunen, J. O. Sauli, Erkki Kivinen, Aarne Virtamo MAATALOUSTIETEELLISTÄ AIKAKAUSKIRJAA ilmestyy 4 vihkoa vuodessa sisältäen kukin 2—4 painoarkkia Käsikirjoitukset lähetetään joko päätoimittajalle tai toimitussihteerille (os. Tikku* rila) tai jollekin toimitusvaliokunnan jäsenelle SUOMEN MAATALOUSTIETEELLINEN SEURA Puheenjohtaja Sihteeri: Professori Onni Pohjakallio, Professori V. Vainikainen, Viikin koetila, Malmi Kasarmik. 38 A 8, Helsinki Varapuheenjohtaja: Rahastonhoitaja: Professori Antti Mäki, Maisteri Aarne Virtamo Mannerheimintie 35 B. Helsinki Maataloushallitus, Helsinki Kiijastonhoitaja: Maisteri Majlis Tulander, Hallituskatu 3, Helsinki 92 RAKEL KURKELA, EEVA KORHONEN, MARJATTA ROSSANDER JA PAAVO ROINE