אנטי-נוטריאנט הוא תרכובת טבעית ממוצא צמחי או תרכובת סינתטית המפריעה לספיגה של חומרים מזינים.^[1] מחקרי תזונה מתמקדים באנטי-נוטריאנטים הנמצאים בדרך כלל במקורות מזון ומשקאות, כגון תרופות או כימיקלים המופיעים באופן טבעי במזון ממוצא צמחי, או מצריכת יתר של החומרים המזינים ממקורות מזון אלה. האנטי-נוטריאנטים פועלים בשני מנגנונים: ניקשרים לוויטמינים ומינרלים המצויים במזון ועל ידי כך מונעים את ספיגתם במערכת העיכול,^[2] או מעכבים פעילות של אנזימים חיוניים לעיכול.^[3][4] מחקרים של השנים האחרונות מציעים שלחומרים אנטי-נוטריאנטים יש גם תכונות מיטיבות לבריאות האדם.^[5]

המנגנון הנפוץ ביותר הוא התקשרות למרכיבים חיוניים במזון בתהליך המכונה כלציה. זהו תהליך בלתי הפיך של קשירת יונים דו-ערכיים.

נוכחות של חומרים גויטרוגניים (אנ') במזון.^[6] הפעלת הגורם שמונע ספיגה של חומרים הכרחיים מן המזון, כמו גלוקוזאינולטים (אנ') המכילים תיוציאנט (אנ'), המונעים ספיגה של יוד.^[7]

מנגנון נוסף הוא מנגנון של עיכוב אנזימים במערכת העיכול: ליפאזות, פרוטאזות ועמילאזות.

הטאנינים הם אנטי-נוטריאנטים בעלי אפקט כפול, כקושרי יונים וכמשקעי חלבונים.^[8]

לחומצה פיטית יש זיקה חזקה למינרלים כמו סידן, מגנזיום, ברזל, נחושת ואבץ. הפיטאטים הקושרים מתכות דו-ערכיות אלה שוקעים, ועל ידי כך הופכים את המינרלים לבלתי זמינים לספיגה במעי הדק.^[9][10] חומצות פיטיות נפוצות בקליפות של אגוזים, זרעים ודגנים ובעלות חשיבות רבה בחקלאות ובהזנת בעלי חיים בהיותן עשירות בזרחן, 60-90% מן הזרחן בצמח מצוי בחומצה הפיטית שבזרעים.^[11] הזרחן חשוב בתהליכי הנביטה של זרעים. נוכחות של פיטטים מהווה בעיה אצל בני אדם ובעלי חיים בעלי קיבה אחת שאינם מיצרים את האנזים פיטאזה. (אנ') אנזים זה מפרק את החומצה הפיטית על ידי תהליך של הידרוליזה ועל ידי כך מנטרל את תכונותיה כאנטי-נוטריאנט.

חומצה אוקסלית ומלחי אוקסלאט קיימים בצמחים רבים ובכמויות משמעותיות במיוחד בצמחי ריבס, תה, תרד, פטרוזיליה ורגלת הגינה. אוקסלאטים נקשרים לסידן, מגנזיום וברזל ומונעים את ספיגתם בגוף.^[12]

גלוקוזאינולטים (אנ') הם מולקולות ממוצא צמחי שנוצרו מגלוקוזה וחומצות אמינו המכילות חנקן וגופרית.^[13] הם מונעים את ספיגת היוד מן המזון ועל ידי כך משפיעים על תפקוד בלוטת התריס, ונחשבים לגויטרוגנים Goiterogenic. מצויים בצמחים ממשפחת המצליבים כמו, ברוקולי, נבטי כרוב ניצנים, כרוב, חרדל השדה, צנוניות, וכרובית.^[14][12] טעמם מריר והם מעניקים לצמחים עמידות בפני חרקים.^[15]

הפלבנואידים, הם קבוצת תרכובות פוליפנוליות (אנ') הכוללות טאנינים,^[16] בעלות פעילויות מרובות כאנטי-נוטריאנטים. הן מתקשרות למתכות ברזל ואבץ ומפחיתות את ספיגתם,^[17] מעכבות אנזימי עיכול ועשויות לגרום לשיקוע חלבונים.^[18]

הספונינים הם גליקוזידים בצמחים שעשויים לפעול כנוגדי תיאבון מסוג Antifeedant, המעוררים תחושה של דחייה מהמזון כתוצאה מטעמי לוואי לא נעימים.^[19][20][21]

מעכבי פרוטאזה הם חומרים המעכבים את הפעולות של טריפסין, פפסין ופרוטאזות אחרות במעיים, ועל ידי כך, מונעים את העיכול והספיגה של חומצות האמינו. למשל, מעכב אנזים הטריפסין ע"ש באומן-בירק Bowman-Birk enzyme הנמצא בפולי סויה.^[22][23] כמה אנזימים מעכבי טריפסין (אנ') ולקטינים נמצאים בקטניות ומפריעים לעיכול.^[24] מעכבי ליפאז מפריעים לאנזימים מפרקי שומנים, כגון, הליפאזה שמופרש מהלבלב בבני אדם.^[25] מעכבי עמילאז מונעים את פעולתם של אנזימים המפרקים את הקשרים הגליקוזידיים של עמילנים ופחמימות מורכבות אחרות, ומונעים שחרור של חד-סוכרים (גלוקוזה ופרוקטוזה).^[26][27] בדומה למעכבי ליפאז, הם משמשים כחומרי עזר לדיאטה וטיפול בהשמנת יתר. גורמים אלה קיימים בסוגים רבים של שעועית. מעכבי עמילאז זמינים מסחרית מופקים משעועית לבנה.^[28]

צריכה מופרזת של סיבים תזונתיים עלולה להפחית את זמן המעבר דרך המעיים ועל ידי כך לא לאפשר ספיגת החומרים החיוניים להזנה תקינה של האדם. השפעה זו לרוב אינה נראית בפועל וניתן לייחס הפחתה של מינרלים שנספגים בעיקר לנוכחות החומצות הפיטיות במזון סיבי.^[29][30] מזונות עשירים בסידן הנאכלים בו-זמנית עם מזונות המכילים ברזל עלולים להפחית את כושר ספיגת הברזל על ידי החלבון DMT1^{[31] [32]} המשמש להובלת הברזל. חלבון זה עלול להיות מעוכב על ידי יוני סידן.^[33]

אבידין הוא אנטי-נוטריאנט שנמצא בצורה פעילה בחלבוני ביצה גולמיים. הוא נקשר לביוטין (ויטמין B₇)^[34] ועלול לגרום למחסור בוויטמים זה בבעלי חיים^[35] ובמקרים קיצוניים גם בבני אדם.^[36]

לאורך ההיסטוריה גידלו בני אדם יבולים במטרה להשיג מזונות עם רמות נמוכות של אנטי-נוטריאנטים. הם סיגלו לעצמם תהליכי שטיפה ובישול שמסירים אנטי-נוטריאנטים מחומרי הגלם, ובכדי להגביר את הזמינות הביולוגית של חומרים מזינים במזונות בסיסיים כמו פקעות הקסאוה המשמשות מקור לפחמימות לאוכלוסיית נרחבות ביבשת אפריקה. שיטות עיבוד אלה נפוצות בחברות שבהן דגנים וקטניות מהווים חלק עיקרי מהתזונה שלהן.^[37][38] דוגמה חשובה לעיבוד כזה היא תסיסה של קסאווה לייצור קמח. תסיסה זו מפחיתה את רמות הציאניד הנחשב לחומר רעיל בפקעות.^[39]

השיטות הטכנולוגיות הנפוצות להפחתת האנטי-נוטריאנטים הן: תסיסה, השרייה, הנבטה, בישול, אקסטרוזיה,^[5] טיפול באנזים פיטאזה,^[40][41] כמו גם טיפוח של זנים עם רמות מינרלים גבוהות.^[41] שיטות מסורתיות רבות של הכנת מזון כגון. נביטה, בישול ותסיסה, מחזקים את האיכות התזונתית של מזונות צמחיים באמצעות הפחתת האנטי-נוטריאנטים חומצה פיטית, פוליפנולים וחומצה אוקסאלית.^[42]