Foundation Diet and Health
Foundation
Diet and Health
Switzerland
QR Code
The best perspective for your health
This page was translated through Google Translator

Phytic acid or phytate and soaking or sprouting

Phytic acid and phytate can be reduced by soaking, sprouting, or fermentation. Phytases in food allow for its breakdown through digestion.

Oats, kidney beans, gold flax seeds, pumpkin seeds and almonds in raw food quality in 5 small bowls.© CC-by 2.0, Kristina Fürst, Stiftung Gesundheit und Ernährung Schweiz

Legumes are soaked in water before cooking. What exactly is the purpose of soaking? And what about nuts and whole grains? Are there alternatives to soaking, such as sprouting?

Conclusion

Phytic acid is a natural component of healthy foods. With a balanced diet, phytic acid is rarely a problem. Soaking is a useful pretreatment for grains, legumes, and seeds—especially before sprouting, cooking, or fermenting. It has little effect on nuts. In legumes, soaking not only reduces phytic acid but also dissolves gas-inducing complex sugars, thus improving digestibility. Phytic acid also has positive health properties, including antioxidant and anti-inflammatory effects.

1. What is phytic acid?

Phytic acid serves as a phosphate and mineral reserve for germination in plants. As an antioxidant, it protects the seed's nutrient stores from oxidative degradation. It is found predominantly in the outer layers of whole grains, nuts, and seeds, as well as in legumes. Phytic acid likely also plays a role in deterring predators such as insects and other herbivores.

Phytic acid is often classified as a secondary plant compound due to its health-promoting effects. Research has demonstrated antioxidant, antimicrobial, antidiabetic, neuroprotective, bone-protective, anti-inflammatory, and anti-cancer properties for phytic acid.23,24,25

Phytic acid possesses complexing properties and binds minerals ingested with food, especially iron, zinc, calcium, and magnesium, in the stomach and intestines. These minerals then exist in an insoluble form and are no longer readily available to the body. The bioavailability of these minerals is reduced. Because it also affects the activity of protein-digesting enzymes and thus the digestive process, it is sometimes classified – depending on the criteria – as a protease inhibitor. Therefore, phytic acid is also referred to as an antinutrient.

This negative effect of phytic acid is often exaggerated. Even though humans lack the enzyme for its breakdown, endophytase, intestinal bacteria can partially break down phytic acid in the digestive tract. The phytase content in the food itself (e.g., in grains or flour) significantly determines phytase activity. Mineral deficiencies caused by phytate intake only occur with large quantities of unprocessed and raw foods.24

Phytate is the ionized form of phytic acid after it has released its H + ions. In the body or in food, i.e., at physiological pH, phytic acid almost always exists as phytate. The terms "phytate" and "phytic acid" are often used synonymously. The term "phytine" describes the calcium-magnesium salt of phytic acid, which occurs in plants.24

Function of phytic acid in the plant

Phytic acid is an inositol ring (inositol = sugar alcohol) with 6 phosphate groups (IP6). This acid is a completely natural substance that serves as a phosphate, mineral, and trace element storage medium for plants. Due to its negative charge, it always occurs bound to cations (zinc, iron, magnesium, calcium).24

2D structure of phytic acid (IP6, phytate), looks like a 6-spoke ship's steering wheel.© Public Domain, Harbinary, Wikipedia

When the seed has sufficient warmth and water, life awakens within it. As soon as the germination process begins, the seed produces the enzyme phytase. Phytase breaks down phytic acid into a sugar-like compound and phosphate, thereby inactivating it and releasing the stored phosphate. This phosphate is now available to the seedling as an important nutrient for growth and development.

2. Effects on the human body

Phytic acid binds minerals and trace elements. These complexes are then either unavailable or less readily available to the body. This particularly affects minerals that exist in divalent or trivalent forms, such as calcium, zinc, iron, magnesium, and manganese. Iron and zinc appear to form more complexes than calcium and magnesium. Phytic acid significantly inhibits iron absorption, especially in infants, but also in adults. A 90 % reduction in phytic acid doubles iron absorption. In adults, an inhibition of zinc absorption has been proven, but this is not clear in infants and young children. In addition to metal ions, phytic acid also forms complexes with food proteins. Digestibility decreases. Furthermore, the substance has an inhibitory effect on enzymes that play a central role in protein breakdown in the small intestine and stomach.23,24,25

In populations suffering from disease-related malnutrition or in developing countries with diets high in phytic acid, this nutrient binding is often a problem.2,7

The body exhibits adaptive responses to regularly high phytate intake, such as an increase in transport proteins in the intestine. The impact on effective mineral absorption remains difficult to assess due to a lack of conclusive studies. Adaptation depends on whether a deficiency exists and the overall nutrient content of the diet. Specifically, studies show increased zinc absorption rates with a diet low in zinc and phytates. However, a phytate-rich diet did not improve iron or zinc absorption.9 Later studies (2015) demonstrate that iron absorption increases with low blood iron levels and high phytate intake. However, blood iron stores showed no measurable change after eight weeks.31

However, phytic acid is rarely a problem with a balanced diet.

Most people in industrialized nations do not suffer from mineral deficiencies primarily caused by phytic acid. This is because their diets are varied and phytic acid only affects a portion of the bioavailability of minerals.

Whether the higher mineral content in whole grain products compensates for the inhibitory effect of phytic acid cannot be answered categorically and requires a differentiated analysis. Nevertheless, in Western countries, increased whole grain consumption is associated with better health outcomes.31

Even after removing phytic acid, it remains difficult to predict exactly how many minerals the body ultimately absorbs. Current research is insufficient to determine this.

The combination of foods plays a significant role. For example, studies have industrially removed phytates from children's cereal porridge and then examined iron absorption. Mixing it with milk, as recommended on the packaging, did not improve iron absorption. Mixing it with water, however, significantly improved iron absorption.9,11

Positive properties of phytic acid

  • Phytic acid has antioxidant and anticancer properties: It is thought that chelation with iron is responsible for this positive effect. This binding prevents iron oxidation, which reduces the risk of colon cancer. Phytic acid also appears to have positive effects in prostate, breast, and pancreatic cancer.3,4 There is also evidence that phytate and inositol reduce side effects during chemotherapy.24
  • There is evidence that diets high in phytates help prevent arteriosclerosis and reduce cardiovascular risk.24
  • Clinical studies show that phytate can lower the risk of kidney stones and reduce the amount of calcium in urine. It also inhibits tartar formation.24
  • Targeted Ca-Mg-IP6 supplementation can slow bone loss in osteoporosis.24
  • Epidemiological studies associate a phytate-rich diet with slower cognitive decline and better cognitive performance in various age groups.24
  • Studies indicate that a diet rich in plant-based foods such as nuts, legumes, and whole grains improved blood sugar and other metabolic markers (HbA1c, adiponectin) in patients with diabetes and cardiovascular disease.24
This is not just for vegans or vegetarians:
Vegans often eat unhealthily. Avoidable nutritional mistakes
.

3. Occurrence of phytic acid in foods

Phytic acid is found in whole grains (such as corn, wheat, barley, and rye), legumes (such as soybeans), oilseeds (such as flaxseed or pumpkin seeds), and nuts. Its location varies among many plants. In legumes, phytic acid is primarily located in the protein body of the endosperm. In cereals (wheat, rye, barley, rice), it is found in the aleurone layer and bran; in corn, it is also abundant in the germ. Pseudocereals and oilseeds store phytic acid primarily in the storage tissues of the germ and cotyledons.

Particularly high levels of phytic acid (or its anion phytate) are found in rice and wheat bran, corn germ, flaxseed, and sunflower seeds. Nuts can also have quite high levels. Generally, the levels in legumes vary similarly to those in grains and pseudocereals.

Since neither white flour nor polished rice contains bran layers, they have relatively low phytic acid content. White rice still contains between 0,06 and 1,08 g/100 g. However, in addition to phytic acid, white flour products and white rice also lack secondary plant compounds, fiber, and minerals.

It should be noted that the amount of phytic acid in individual foods also depends on the type of plant, the climatic conditions in which the plant grew, the soil quality, and especially the use of phosphate-containing fertilizers. The values also vary depending on the analytical method used. Differences also arise because, in addition to the actual phytic acid with six phosphate groups, derivatives with a reduced phosphate number are also included in the measurement.

Phytic acid content of cereals, legumes, nuts and seeds (g/100g)10,30

Groceries

minimum

maximum

Wholegrain rice

0.84

0.99

White rice

0.06

1.08

Rice bran

2.56

8.7

Wheat

0.39

1.35

Wheat bran

2.10

7.3

Oats

0.42

1.16

corn

0.72

2.22

Corn germ

6.39

-

rye

0.54

1.46

Sorghum millet

0.57

3.35

millet

0.18

1.67

Quinoa 12

1.03

1.22

Soybeans

1.00

2.22

kidney beans

0.61

2.38

chickpeas

0.28

1.60

lenses

0.27

1.51

peanuts

0.17

4.47

almonds

0.35

9.42

Walnuts

0.20

6.69

Cashew nuts

0.19

4.98

Brazil nuts

0.29

6.34

Pistachios

0.29

2.83

Hazelnuts

0.23

0.92

linseed

2.15

3.69

Macadamia nuts

0.15

2.62

Chia seeds

0.96

1.16

sesame

1.44

5.36

sunflower flour

3.9

4.3

4. How to reduce phytic acid

The enzyme phytase is activated during soaking, germination, fermentation (sourdough production or lactic acid fermentation), and digestion.7

Furthermore, removing the aleurone layer from grains by dehulling and milling significantly reduces the phytic acid content (but also the mineral content!).25

4.1 Degradation during soaking and germination

Soaking and germination, combined with warmth, water, and light, activate metabolic processes in the seed that cause the enzymatic conversion or breakdown of various substances. After germination, more nutrients are available to us. The activated phytase, naturally occurring in the grain, enzymatically breaks down phytic acid.30

You should not reuse the soaking water, as it contains dissolved phytic acid.

The breakdown of phytic acid produces phytic acid derivatives with varying numbers of bound phosphate groups. Phytic acid itself has six phosphate groups. The inositol ring does not lose all its phosphate groups at once; instead, they detach individually and gradually. Isolated inositol phosphates with fewer than five phosphate groups (IP1 to IP4) do not significantly inhibit iron absorption. This is true for zinc, at least for IP4. However, in processed foods, IP3 and IP4, in combination with IP5/IP6, can contribute to the inhibition of iron absorption.6,29

The goal is therefore to achieve the highest possible phytase activity. Industry often adds isolated phytases from bacteria (Bacillus spp.) or fungi (Aspergillus spp.) to accelerate degradation. There are differences in thermostability and pH optimization depending on the form and origin of the phytase.

At home, you can take advantage of the varying phytase activity of plants by combining foods with low activity with those that are phytase-active. Rye, wheat, barley, and buckwheat have relatively high phytase activity. Chickpeas, corn, rice, millet, oats, and soybeans have low phytase activity. Those who tolerate gluten can simply add some rye, wheat, or barley. Those who don't tolerate gluten can use buckwheat as an "accelerator."

In a study conducted under laboratory conditions, polished rice (30 %) and chickpeas (60 %) were used, while buckwheat (10 %) served as a phytase accelerator. After 200 minutes, the phytic acid was completely degraded when soaked with buckwheat, whereas without buckwheat, the amount of phytic acid remaining after 200 minutes was the same as after 120 minutes with buckwheat.8 The addition of phytase-active foods can reduce the degradation time of phytic acid.

Caution: Dry heating methods such as roasting or baking only destroy 5–15 % of the phytate content. Phytic acid is heat-stable at typical kitchen temperatures. However, the important enzyme phytase is significantly reduced.

Heat destroys the enzyme phytase, the enzyme that breaks down phytic acid. The food industry almost always treats oats and rolled oats with dry heat. This process is called "kiln" and is not indicated on the product label! Opt for germinable organic naked oats or sprouted oats and roll them yourself into oat flakes. If you are deficient in the nutrients calcium, zinc, iron, magnesium, and/or manganese, you can soak the oats in water overnight. Discard the soaking water the next morning and process the oat flakes as desired.

EE: With Erb-Muesli, I have decades of daily experience with a short soaking time for a combination of seeds and freshly flaked oats, which I also flak daily. This soaking time is only the preparation time until you start eating. There might be advantages to letting the muesli sit for a while before eating it, but I've never needed them. See my "condition" at 80 or 83.

For those who still wish to sprout whole oats: Under optimal conditions, malting oats leads to a 98 % reduction in phytate content. Since oats have low phytase activity, you can supplement them with sprouted wheat or barley.18

Soaking breaks down some of the difficult-to-digest carbohydrates (such as the polysaccharide raffinose and the raffinose family sugars stachyose and verbascose), which are found primarily in legumes, but also in wheat and rye.23

The small intestine can only hydrolyze and absorb raffinose to a limited extent. Raffinose consists of fructose, glucose, and galactose. Humans usually have no problem digesting fructose and glucose. However, we lack the necessary enzymes to digest galactose. As a result, a significant amount reaches the large intestine. Anaerobic microorganisms present there ferment the galactose and produce gas, which causes flatulence. Since the soaking water contains some raffinose, it should not be used.23

Structural formula of phytic acid (phytic acid or hexaphosphoric acid ester of myo-inositol, IP6.© Public Domain, Yikrazuul, Wikipedia
The structure of phytic acid - represented as a simple wedge-dash formula.
4.2 Degradation by fermentation

The microorganisms involved in fermentation, or lactic acid fermentation, also possess the enzyme phytase. During fermentation, this enzyme breaks down phytic acid. Optimal conditions for enzyme activity are a pH of 4.5 and temperatures between 45 and 55 °C. This pH value is achieved, for example, when preparing dough with sourdough. In grains, fermentation improves the bioavailability of minerals.

Under optimal conditions (ground, germinated seeds; pH, temperature, time), fermentation can reduce phytic acid by up to 90 %. Here, too, sufficient phytase is a prerequisite for efficient fermentation. Grains with low phytase content, such as corn, rice, oats, and millet, require longer fermentation times or supplementation with phytase-rich grains. Furthermore, tannins, oxalates, and carbohydrates, which form complexes with proteins and further restrict digestibility, are also broken down.

Dishes made from fermented grains, as well as seeds, nuts, and legumes, are found in many traditional cultures—combined with methods such as soaking (and then fermenting) or sprouting (and roasting).19,20 These natural methods aim to increase both the digestibility and the nutritional value of these foods.10 Examples of such fermented dishes include: Kishk (from Arabia), Banku (from Ghana), Mawe (brown millet from Africa), Injera (from Ethiopia), Ogi (a West African porridge made from maize or millet), Chicha or Masa (maize from South America), and Nshima (maize flour from Central and Southern Africa).32

4.3 Breakdown through digestion

Ruminants possess phytate-degrading enzymes. Monogastric animals, including humans, require supplemental phytases (from food or specific preparations) to enable the body to break down phytic acid in the gastrointestinal tract. When activated phytases are present in food (e.g., through fermentation or raw food), the body can break down phytates at a rate of 36–63 %. Phytase inactivated by heating or other processing reduces the breakdown of phytates in the gastrointestinal tract to 0–28 %.10,23

4.4 Degradation by cooking

Phytic acid is heat-stable, which is why no degradation actually occurs during cooking. The heat in the initial phase of cooking reduces some of the phytic acid because it dissolves into the water. Prolonged cooking inactivates endogenous enzymes (phytase). However, cooking promotes the degradation of lectins and saponins.25,30

Cooking times vary considerably depending on the variety: 30–180 minutes, with red and yellow lentils requiring only 15 minutes. Grains and legumes should only be brought to a boil briefly and then simmered over low heat. Grains are considered sufficiently cooked when they have a soft bite. Legumes require sufficiently long cooking times (especially kidney beans and chickpeas) to completely inactivate heat-labile antinutrients such as lectins and trypsin inhibitors.

5. This is how much phytic acid can be reduced

The amount of phytic acid reduced depends on the type of food (grain, legume, seed, etc.), the phytase activity, the phytic acid content, the processing methods (soaking, sprouting, fermenting, cooking), and conditions such as pH, humidity, temperature, and time. Note that the reduction amounts mentioned are primarily achieved under ideal conditions, usually in a laboratory.

5.1 Legumes

For pulses, soaking (at approximately 50 °C) can be a valuable pretreatment to activate endogenous phytases. In chickpeas, the phytic acid content decreased by 47 to 55 % with an increase in soaking time from 2 to 12 hours.25,30 However, not all studies confirm this effect.29

Cooking after soaking is more effective for reducing phytic acid in legumes. Since phytic acid is water-soluble, you should always discard the soaking and cooking water. Prior sprouting further increases the phytate-degrading activity in legumes.25,30

5.2 Cereals and pseudocereals

Soaking alone for a short period has a lesser effect on reducing phytic acid in grains than the combination of soaking and cooking. Under laboratory conditions, soaking sorghum flour for 24 hours reduces phytic acid by 16–21 % and increases the solubility of iron and zinc in pearl millet by 2–23 %.25,30

Soaking and sprouting (over 7 days) quinoa reduces its phytic acid content by 20 to almost 80 %, depending on the variety.12 Other sources show a reduction of up to 45 %, particularly when millet is malted. Malting describes the process of soaking, sprouting, and then halting the sprouting process by drying at higher temperatures.30

For brown rice, which has a high phytic acid content, the effect of fermentation is most effective (56-96 %). Simply soaking whole rice grains for 24 hours at 25°C had the least effect (effect < 20 %).

5.3 Nuts

Soaking grains and pulses helps reduce phytate content. This is frequently and successfully used in low-income countries. However, soaking and subsequent drying has the opposite effect on nuts. One study observed a significant reduction after soaking only in walnuts, which is attributed to passive diffusion.13

Phytic acid in nuts significantly inhibits iron absorption.13 Consuming large quantities of nuts—such as using almond flour instead of conventional flour for baking or eating peanut butter daily—can lead to high doses of phytic acid.

Although nuts contain iron, it remains bound to phytates and is therefore poorly bioavailable. Nuts have little active phytase. Soaking hardly reduces the phytic acid content in nuts. With crushed, soaked nuts, there is an increased loss of minerals because more minerals leach into the water.13

One exception is the coconut, which, however, is not a nut but a drupe. It contains no or very low amounts of phytic acid. For centuries, the coconut has been considered a traditional raw food, enjoyed by people in its countries of origin without any processing. However, it has a very poor ratio of omega-6 to omega-3 fatty acids and contains too many saturated fatty acids (see coconut oil).14

Ascorbic acid can significantly improve the absorption of minerals (especially iron) despite the presence of phytic acid.11,14

Incorporate vitamin C-rich foods like orange or lemon juice into a meal rich in grains or nuts. Animal studies show that organic acids (e.g., citric acid) in phytase-containing foods help increase phytase activity and the effectiveness of phytic acid degradation. They lower the pH and can act as a competing chelator of metal ions.33

6. Guidelines for soaking and sprouting

The soaking and sprouting time varies depending on the legume or grain. Soaking overnight in twice the amount of water is the simplest method.

The table below contains some guidelines for soaking and germination times. These soaking times apply to both germination and immediate consumption or cooking. Seeds can also "drown" and die. Therefore, if in doubt, use the shorter time in our table for germination; the longer time if you want to eat them immediately.

6.1 From germination to sprouting greens

Sprouts that are already a few inches long and show first leaflets.© CC0, Stux, Pixabay

Basically, a distinction is made between germinated seeds (1), seedlings (2), sprouts (3), and shoot greens (4). A seedling is the young plant that develops from the embryo contained in the seed. This includes the root (radicle) and the first bud of the germinating shoot, the stem bud (plumule). Strictly speaking, however, the term "sprout" only encompasses the above-ground parts, i.e., stems and leaves. Sprouts often do not yet show green coloration because the cotyledons do not yet produce chlorophyll at this stage.

Once germinated, typically after 24 hours, the seed releases its vital nutrients (e.g., citric acid, malic acid, etc.) and breaks through the seed coat. The seedling (2) is approximately 1 mm in size, a true "vitality product" or superfood. This seedling sprouts (grows) in a moist environment (warm, sometimes dark) and develops shoots (3) and then leaves (4). The substances contained in the seed continue to allow growth. Once this supply is exhausted, the seedling begins to die (starve) without further nutrients (in the case of small seeds), and decomposers (bacteria/fungi) can attack it. Larger seeds develop larger seedlings. In nutrient solution or soil, the seedling eventually grows into a plant.

Sprouts and seedlings are small, healthy sources of nutrients. With a few simple tips, you can easily grow them yourself. See below: Instructions for sprouting. These tiny seeds contain everything the plant needs for later growth, including numerous vitamins and minerals. Sprouts are considered "pre-digested" or readily available food.

Germination activates endogenous enzymes, breaks down complex storage compounds, and increases the availability of numerous nutrients. This makes the sprout more nutritionally valuable than the dry seeds. A general recommendation for the ideal time of consumption is not possible. Depending on the germination period, the various components undergo different changes; see How long should seeds germinate for optimal nutrient density?

Basically, all raw, untreated grains will germinate, as will seeds such as sunflower seeds, pumpkin seeds, or pseudocereals like quinoa. Legumes and nuts can also be germinated.

Not all seeds are viable.

The quality of the food and how it is processed determine the success of the germination process. Not every seed available commercially can germinate. Organic quality is highly recommended, as these foods should be free of germination inhibitors. Furthermore, the food must be raw to germinate.

It's important to understand that water only provides the initial stimulus for germination. The duration of submersion varies depending on the plant species and variety. During germination, the seedling absolutely must have access to oxygen. With sufficient oxygen, it will continue to grow until it has exhausted its internal reserves.

Without oxygen, growth stops and the seedling dies. Bacteria and fungi then initiate a decomposition process. The seedling then serves as food for plants, but not for us. Cleanliness is paramount!

6.2 Overview of soaking time and germination time

In the table below, germination time refers to the time from soaking until the sprout is ready to harvest. Unfortunately, websites often display different figures, for example, a germination time of 6 to 7 days for quinoa – completely unrealistic. Observe the sprout and harvest as needed – not rigidly according to a timeframe.

Sprouts that are too long break easily when rinsed. Their low nutrient content often stops further growth, and they begin to spoil. When soaking, longer soaking times are only suitable if the soaked sprouts are eaten immediately after soaking, without allowing them to sprout further. Because the seedling can drown and harmful microorganisms can develop. It's important to rinse 2-3 times daily during soaking and germination!

Never eat legumes raw: They contain the toxic lectin phasin. This protein denatures after 20 minutes of cooking (100°C) and is then non-toxic. Fresh sugar snap peas are an exception; they can be eaten raw. Some legumes can be eaten raw after the specified soaking time plus sprouting time: mung bean sprouts and sprouted lentils. Others are best not eaten raw, but rather boiled: for example, all types of common beans (kidney beans, white beans, black beans, etc.), adzuki beans, and chickpeas.

Seeds: Sprouts from oil-rich seeds such as flaxseed, sesame, chia, and sunflower seeds are more prone to spoilage. The seeds require particularly high quality and cleanliness. It's best to only allow them to germinate partially.

Mucilaginous seeds: basil, buckwheat, chia, cress, flaxseed, arugula (rocket), mustard. Only allow these to germinate and rinse very often (approx. 4 times).

Dark germinators: require darkness to germinate, for example in a darkened sprouting jar or by covering with a paper towel or cotton wool. These are usually larger seeds that can reach the light on their own: broad beans, adzuki beans, amaranth, anise, cauliflower, broccoli, peas, chickpeas, and beetroot.

Light-dependent germinators: require light to germinate, but not direct sunlight. Many herb seeds are light-dependent germinators, such as alfalfa, flaxseed, fenugreek, and arugula.

Particularly suitable for raw consumption after germination:22 Amaranth, fenugreek, brown millet, spelt, fennel, cress, flaxseed (linseed), beetroot, rocket (rocket), mustard, sunflower seeds, wheat.

Particularly popular sprouts: cress (kindergarten etc.), alfalfa, broccoli, radish, mung beans (easy).

Seeds of nightshade plants (eggplants, potatoes, peppers, tomatoes), lupins, and soy containing alkaloids should not be eaten – at least not the green parts. Only heat reduces solanine.

Soaking time and germination time for pulses, cereals, pseudocereals, seeds, nuts and oilseeds15,16,17

  • (*) from a book source.21
  • (**) Name in first column with two stars (**) then the larger number applies as a guideline for planting in containers for germination time.
  • (***) refer to the additional information below the table ("Please note").

Legumes

Soaking time (h)

Germination time (days)

Remarks

broad beans 12-24 3 Dark germinator
Adzuki beans (6-8) 12* 3* Dark germinator
Peas (Green peas) (10-24) 8* (3-4) 3* Dark germinator
Peas, sprouts** (8-24) 8* (up to 14) 1-7* ***
chickpeas (6-24+) 12* (3-4) 3* Dark germinator, mildly nutty
kidney beans 12 3-4 ***
Lenses (plate lenses) (8-12) 8* (3-4) 3* *** (large) nutty
Lentils (unpeeled) 0-2 3-4 *** (Peeled red/yellow lentils do not germinate!)
Lupins (sweet) (24-48) 5-12 2-3 Dark germinators, special case: soak in salt water for 14 days
Mung beans (6-12) 8* (3-4) 3* ***
Black beans 12 3-4 Dark germinator
Soybeans 12-15 3-4 Dark germinator
Sugar snap peas 8 1-7 Can be eaten raw , even unsprouted .

Grain

Soaking time (h)

Germination time (days)

Remarks

Brown millet 4-12 1-3

Spelt

12

3-4

mild, nutty, sweetish

barley 6-12 2-3

Millet

(6-8) 5*

(1-2) 1*

Corn (sweet corn) 12-24 3-4 Dark germinator

Naked oats

12-24

2-3

rye

12

3-4

Sweet-tasting only in its early stages

Wholegrain rice

12

3-4

Soft wheat ** 8* 1-7* = Wheatgrass

Wheat

12

2-4

Sweet-tasting only in its early stages

Seeds and pseudocereals

Soaking time (h)

Germination time (days)

Remarks

Alfalfa (lucerne) 4* (7-8) 7*

Light-dependent germinators, especially healthy 21

Amaranth (6-8) 3* (3-5) 1* Dark germinator
anise 10 Dark germinator
Fenugreek (8) 6* (3-4) 3* Light-dependent germinator, spicy, bitter if germination takes longer
Broccoli seeds (6-12) 6* (3-4) 7* Dark germinator, spicy
Buckwheat ** (8-16) 6-8* (2-3) 1-2*
Daikon 8 - = Winter radish
fennel 10 7-10
Clover 6* 7*
coriander 4-12 10?
Cress (garden cress) - 3-6 slightly spicy
Swiss chard 8 8-10 Green sprouts
Perilla 12-24 - = Sesame leaf
Quinoa (0.5-6) 3* (6-7) 1*
Radishes, daikon radish 6-12 2-5 slightly spicy
Beetroot (8-24) 4* 7* Dark germinator
Arugula (rocket) - 2-3 6-7 T = Green herbs
Mustard 6 (2-5) 2-3 slightly spicy
Watermelon seeds 8* 7*

Nuts, oilseeds

Soaking time (h)

Germination time (days)

Remarks

Cashew nuts

6

-

never raw

hemp 4-6 3-4 Dark germinator

Hazelnuts

8

-

pumpkin seeds

(12) 4*

(3-5) 7*

linseed 0-6 3-4 They tend to produce mucus; rinse more often.

Macadamia nuts

4-12

-

almonds

(4) 8*

-

Pecan nuts

8*

-

Brazil nuts

8*

-

sesame 2-4 2-5

Sunflower seeds **

(6-12) 6*

(1-2) 1-2*

nutty

Walnuts

(6) 8*

-

***Please note:

  • Pea shoots: These are dark germinators – like scarlet runner beans (beware of lectins), they have cotyledons that remain in the soil (hypogeic germination), whereas in epigeic germination, the cotyledon dies later but performs the first photosynthesis until the subsequent leaves emerge. Sugar snap peas can be eaten directly with their tender pods.
  • Kidney beans: Dark germinators. A variety of common bean. Red kidney beans (Phaseolus vulgaris) resemble adzuki beans (Vigna angularis) or scarlet runner beans (Phaseolus coccineus). Confusion is possible.
  • Lentils (sugar lentils (4-5 mm); medium lentils (5-6 mm), plate lentils (6-7 mm), giant lentils are larger): dark germinators. Seeds only germinate when raw, unhulled, and fresh. Red and yellow lentils are already hulled and therefore do not germinate – nor do hulled brown lentils. Yellow lentils are produced by hulling brown or green lentils. Unhulled red lentils have a darker skin color (depending on the country of origin), which is why they are often sold as brown, purple, or black lentils. See also the ingredient "Raw Lentils".
  • Mung beans: particularly easy to handle – they need darkness to develop their full flavor! They require significantly more water for soaking, as they can absorb up to seven times their dry weight. Keep them at room temperature (18-22°C) and water three times a day during germination. They can be eaten raw after three days of germination. After the fourth day, they often become discolored, more bitter, and less tender. These beans are easier to digest than European beans (they contain no phasin) and do not cause bloating (they contain no indigestible trisaccharides). Well-suited for beginners. See Mung Bean Sprouts.
6.3 How long should germination take for optimal nutrient density?

There is no single answer to the question of the optimal germination period – and this is scientifically based. Different nutrients and secondary plant compounds reach their peak at different times. And this time also depends on the specific plant species.

In many cases, short-term germination (24–48 h) is sufficient to reach the "peak period of the development of nutrients".

Sprouts of grains and legumes synthesize certain vitamins themselves. In particular, vitamin C levels increase significantly in wheat, millet, mung beans, and chickpeas, among others. Germination also increases vitamin E and some B vitamins, including vitamins B2 and B3. However, it also leads to losses of water-soluble vitamins (including vitamins B1 and B6 in rice). A longer germination period can promote an increase in these vitamins.32

Germination improves the biological value of proteins, which is due to proteolysis. The protein content can increase (corn, rice, millet, wheat, chickpeas, green beans, lentils), but a reduction is also possible. In any case, it varies depending on the soaking and germination time and the type of plant. Similar fluctuations apply to the fat and fiber content.32

A (desired) breakdown occurs for phytic acid, flatulence-causing substances, tannins and protease inhibitors.

Other compounds reach their maximum concentration only after a longer germination period (over 48 hours). For example, polyphenols and flavonoids in lentils generally increase during germination. However, the exact progression depends on the variety. The total phenol content appears to be highest on the 5th day of germination.28 Five-day-old broccoli sprouts had the highest sulforaphane content.26 In mung beans, the vitamin C content is highest on the 8th day of germination, reaching up to 285 mg/100 g dry weight. This corresponds to a 24-fold increase.27

A completely different topic involves "regenerating" kitchen scraps. These are vegetable scraps that can sprout again, such as beets, celery, onions, and garlic . Placed in a container with a little water, they will develop new shoots after a while. Sprouted onions or garlic provide tasty greens. Ginger and turmeric can also be cultivated in pots. Even celery stalks, carrots, romaine lettuce, kohlrabi, leeks, etc., will produce new leaves.

7. Instructions for sprouting

Growing sprouts doesn't require much: a sprouting device, organic seeds, and a little patience. In the simplest case, a clean screw-top jar with a lid, into which you drill a few holes, is sufficient. Those who want to enjoy sprouts and seedlings more frequently will benefit from a sprouting jar or a multi-tiered sprouting system.

1. Prepare the glasses

Sterilize or boil glasses and utensils. Cleanliness is important, as a damp environment promotes mold growth.

2. Rinse the seeds

The seeds used must also be clean. Rinse the seeds thoroughly with water over a sieve.

3. Soak the seeds

Soak the seeds in water for several hours before germination. The absorbed water allows the seeds to begin the germination process. The soaking time varies between 4 and 12 hours (see table above); rice takes longer.

4. Growth of the shoots

After soaking, rinse the seeds thoroughly for the first time. Discard the soaking water and refill with fresh water, then drain again. Depending on whether the seeds are light- or dark-germinating, place the jars in a bright, but not sunny, location during germination, or germinate in the dark under a kitchen towel. To prevent waterlogging, place the jars with the opening (mesh lid or water-permeable fabric) facing downwards, allowing the water to drain away. Rinse the sprouts with fresh water two to three times a day and allow them to drain well again.

Some seed types develop roots covered in white fuzz after one to three days. These should not be mistaken for mold.

5. Harvest

After the desired germination period, rinse the sprouts one last time and then enjoy them fresh and crunchy raw. They can enrich fresh dishes and salads in a variety of ways.

Blanching sprouts (including mung bean and lentil sprouts) can reduce the risk of bacterial contamination, especially if they are store-bought and not homegrown. They can certainly be eaten raw. Sprouts from legumes – such as chickpeas or kidney beans – should only be eaten cooked.

Cereal sprouts tend to have a mild and sweet flavor, while radishes, cress, and lentils offer a sharp, tangy taste. Beans and sunflower seeds have a nutty flavor.

Note: This article has been revised. Individual passages referenced in the comments may therefore be missing or worded differently in the current text. We value up-to-date content and regularly review older articles – feedback from the comments is always welcome.

1.*

Bei der Verwendung von Hülsenfrucht- und Getreidemischungen als Beikost ist der hohe Phytatgehalt des Breis ein wichtiges Kriterium für die Eisen- und möglicherweise auch Zinkversorgung von Säuglingen und Kleinkindern. Die Kalzium- und Magnesiumversorgung ist weniger problematisch, Kupfer hingegen nicht. Phytinsäure hemmt die Eisenaufnahme sowohl bei Säuglingen als auch bei Erwachsenen stark; selbst bei Eisenmangel kann die Absorption nur 2–5 % betragen. Ein vollständiger Abbau der Phytinsäure kann die Absorption bis zu fünffach steigern, während ein Abbau von 90 % (1 % bis 0,1 %) die Absorption etwa verdoppeln kann. Obwohl ein vollständiger Abbau der Phytinsäure dringend empfohlen wird, ist dies nicht immer möglich. Um eine Verdopplung der Eisenaufnahme aus einer eisenangereicherten Beikost zu erreichen, sollte das molare Verhältnis von Phytinsäure zu Eisen von seinem natürlichen Wert auf <1 oder besser <0,5 reduziert werden.

Obwohl Phytinsäure die Zinkaufnahme bei Erwachsenen hemmt, ist die Situation bei Säuglingen und Kleinkindern unklar. Bei jungen Säuglingen wurde eine relativ hohe Zinkaufnahme aus phytatreichen Getreide- und Hülsenfruchtmischungen beobachtet. Dennoch würde eine Reduzierung des Phytinsäuregehalts um 90 % (von 1 % auf 0,1 %) die Zinkaufnahme bei Erwachsenen voraussichtlich verdoppeln, und ein vollständiger Abbau könnte die Zinkaufnahme sogar noch weiter steigern. Würde das molare Verhältnis von Phytinsäure zu Eisen in eisenangereicherten Lebensmitteln auf unter 0,5 gesenkt, wäre ein deutlicher Anstieg der Zinkaufnahme bei Erwachsenen zu erwarten. Der Einfluss einer Phytinsäurereduktion auf die Zinkaufnahme bei Säuglingen und Kleinkindern scheint gering zu sein, bedarf aber weiterer Untersuchungen.

Narratives Review

DOI: 10.1093/jn/133.9.2973S

Study: weak evidence

Hurrell RF. Influence of vegetable protein sources on trace element and mineral bioavailability. J Nutr. 2003;133(9):2973S-2977S.

2.*

Phytic acid is a potent chelating agent, capable of binding to essential micronutrients such as zinc, iron, calcium, manganese, and magnesium [3]. This results in the formation of insoluble plant salt complexes that significantly reduce the bioavailability of bound minerals, inhibiting their absorption in the gastrointestinal tract [4] and thus leading to potential deficiencies, particularly in populations whose diets are based on foods high in phytic acid [5].

Narratives Review

DOI: 10.3390/nu16234069

Study: weak evidence

Chondrou T, Adamidi N et al. Dietary phytic acid, dephytinization, and phytase supplementation alter trace element bioavailability—a narrative review of human interventions. Nutrients. 2024;16(23):4069.

3.*

An increase in LDH release, histone-associated DNA fragmentation and cell membrane blebbing in Caco-2 cells treated with PA (IP6) may indicate that one of the mechanisms by which IP6 exerts its antitumorigenic effect which is observed in animal models is by inducing apoptotic activity in the tumor cell. Another mechanism may be by boosting the activity of natural killer (NK) cells which are immune system cells that can kill tumor cells demonstrated the mechanism of IP6 at the biochemical level with its involvement in a system of messenger cells or the signal transduction pathway which can be activated by tumor promoters. The tumor promoters activate protein 1 (AP-1), a crucial component of tumor growth, by way of an enzyme: phosphatidyl inositol-3 (PI-3) kinase. IP6 is found to have a structure very similar to a potent inhibitor of the enzyme PI-3 kinase, thus working against, or inhibiting the tumor by blocking the action of the enzyme. IP6 could also reduce the risk of cancer by increasing the activity of glutathione S-transferase which is a key enzyme responsible for detoxifying various chemicals including carcinogens (Challa et al., 1997).

Labortstudien (in vitro und in vivo)

DOI: 10.1016/j.lwt.2005.07.012

Study: weak evidence

Verghese M, Rao D et al. Anticarcinogenic effect of phytic acid (IP6): Apoptosis as a possible mechanism of action. LWT Food Science and Technology 2006;39(10):1093–1098.

4.*

Another potential mechanism for the effects of inositol compound may be via its antioxidant properties. This function of IP6 occurs by chelation of Fe3+ and
suppression of hydroxyl radical formation [24]. Therefore, IP6 may reduce carcinogenesis mediated by active oxygen species and cell injury via its antioxidative function. This activity seems to be closely related to its unique structure. The phosphate grouping in positions 1,2,3 (axial-equatorial-axial) is unique to IP6, specially interacting with iron to inhibit its ability to catalyze hydroxyl radical formation, making IP6 a strong antioxidant. The anticancer action of IP6 may be further related to its mineral binding ability. IP6, by binding with Zn2+, can affect thymidine kinase activity, an
enzyme essential for DNA synthesis [13, 22, 23, 25].

Inositol hexaphosphate (IP6) is a naturally occurring compound that is abundantly found in grains, cereals, nuts, and foods that are high in fiber content. IP6 has been found to have significant antitumor properties in regard to reduction of tumor growth in both in vivo and in vitro studies for prostate [1, 2], breast [3], and colon [4] cancers. To date the effect of IP6 in the treatment of pancreatic cancer has not been reported.

Laborstudie (in vitro)

DOI: 10.1016/j.jss.2005.01.022

Study: weak evidence

Somasundar P, Riggs DR et al. Inositol hexaphosphate (IP6): a novel treatment for pancreatic cancer. J Surg Res. 2005;126(2):199-203.

5.*

Die Studie mit stabilen Isotopen basierte auf einer Einzelmahlzeit, wodurch der Effekt der Phytinsäurereduktion auf die Eisenaufnahme möglicherweise überbewertet wurde [9] . Cook et al. [53] berichteten zuvor von einem signifikant geringeren Anstieg der Eisenaufnahme durch die Gesamtnahrung (2,5-fach) im Vergleich zum Anstieg durch eine Einzelmahlzeit (5,9-fach). Darüber hinaus kann nicht ausgeschlossen werden, dass andere, unbekannte Bestandteile des Weizenmehls die erhöhte Eisenaufnahme verursacht haben. Da Phytinsäure jedoch der Hauptinhibitor der Eisenaufnahme ist [9] und der signifikant reduzierte Phytinsäuregehalt darauf hindeutet, dass die natürliche Phytase im Weizen höchstwahrscheinlich für die Verbesserung der Eisenaufnahme verantwortlich ist, ist dies der Grund.

Interventionsstudie mit Crossover‑Design

DOI: 10.1371/journal.pone.0070613

Study: moderate evidence

Koréissi-Dembélé Y, Fanou-Fogny N et al. Dephytinisation with intrinsic wheat phytase and iron fortification significantly increase iron absorption from fonio (Digitaria exilis) meals in West African women. PLoS One. 2013;8(10):e70613.

6.*

IP 5 hemmt die Eisenaufnahme, während IP 3 und IP 4 in isolierter Form keine solche Wirkung zeigen. IP 3 und IP 4 in verarbeiteten Lebensmitteln tragen vermutlich durch die Bindung von Eisen zwischen verschiedenen Inositolphosphaten zur negativen Wirkung auf die Eisenaufnahme bei . Um die Eisenaufnahme aus Getreide und Hülsenfrüchten zu verbessern, müssen die Inositolphosphate zu weniger phosphorylierten Inositolphosphaten als IP 3 abgebaut werden .

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Zugabe von IP 5 zu Weissweizenbrötchen die Eisenaufnahme deutlich weniger stark hemmt als IP 6 , während IP 4, das durch säurekatalysierte Hydrolyse entsteht, und Ins(1,2,6)P 3 die Eisenaufnahme nicht signifikant beeinträchtigen. Die Ergebnisse deuten zudem darauf hin, dass IP 3 und IP 4 durch Wechselwirkungen mit höher phosphorylierten Inositolphosphaten zur negativen Wirkung auf die Eisenaufnahme verarbeiteter Lebensmittel beitragen, was zu einer Erhöhung der Mineralbindungskapazität führt. Diese Erkenntnisse legen nahe, dass der Phytatabbau nicht nur von IP 5 und IP 6 , sondern auch von IP 3 und IP in Getreide- und Sojaprodukten beispielsweise im Haushalt oder während des Herstellungsprozesses erfolgen muss, um die Eisenaufnahme solcher Lebensmittel zu verbessern.

Interventionsstudie mit Crossover-Design

DOI: 10.1093/ajcn.70.2.240

Study: moderate evidence

Sandberg AS, Brune M et al. Inositol phosphates with different numbers of phosphate groups influence iron absorption in humans. Am J Clin Nutr. 1999;70(2):240-246.

7.*

Both in vitro and in vivo methods have been used to estimate the bioavailability of Fe, Zn and Ca in plant foods. Some in vitro methods are based on a two-stage simulated digestive process of the food or test meal, followed by determination of the dialysable Fe, Zn or Ca released. In general, the magnitude of the responses measured using these methods are not the same as those observed in human subjects, but some of these methods have been used to rank foods with respect to the effect of processing and preparation practices on mineral bioavailability (Latunde-Dada et al. 1998). For example, increases in dialysable Fe, Zn and Ca have been reported after processing porridges prepared from legumes such as chickpea (Cicer arietinum) and black gram (Phaseolus mungo) flours and/or cereal flours such as maize, sorghum and rice by fermentation with a starter culture (Svanberg et al. 1993; Jood & Kapoor, 1997; Sharma & Khetarpaul, 1998) and/or by soaking and germination (Svanberg et al. 1993; Mbithi-Mwikya et al. 2002).

Narratives Review

DOI: 10.1079/pns2006489

Study: weak evidence

Gibson RS, Perlas L, Hotz C. Improving the bioavailability of nutrients in plant foods at the household level. Proc Nutr Soc. 2006;65(2):160-168.

8.*

Der Abbau von Phytinsäure wurde zunächst in einer Mischung aus poliertem Reis (30 %) und Vollkornkichererbsen (60 %) mit 10 % Vollkornbuchweizen als Phytasequelle untersucht. Buchweizen weist eine geringere Phytaseaktivität als Weizen und Roggen auf, ist aber glutenfrei und besitzt daher anderes interessantes Potenzial. Es wurde in einer Mischung auf Reisbasis als Beispiel für ein glutenfreies Getreide getestet. Der relativ niedrige anfängliche Phytinsäuregehalt (3,6 mg/g) wurde nach 200 Minuten Inkubation bei 50 °C in einer Suspension mit einem Trockenmassegehalt von 20 % und einem pH-Wert von 5,0 vollständig abgebaut (Abbildung 3). Zusätzlich wurde der Phytinsäureabbau unter denselben Bedingungen in der Reis-Kichererbsen-Mischung ohne Zugabe von Buchweizen als Phytasequelle gemessen (Ergebnisse nicht dargestellt). Nach 200 Minuten war der anfängliche Phytinsäuregehalt von 3 mg/g auf 0,7 mg/g IP3, 0,7 mg/g IP4, 0,2 mg/g IP5 und 0,1 mg/g IP6 abgebaut, vergleichbar mit dem Gehalt nach 120 Minuten in der Buchweizen-haltigen Mischung. Die geringe Phytaseaktivität von Kichererbsen und Reis trug somit massgeblich zum Abbau von Inositolphosphaten bei. Die Zugabe von Buchweizen verkürzte jedoch die Inkubationszeit für den vollständigen Abbau von Phytinsäure erheblich.

Labor‑/Technologie‑Studie (in‑vitro food processing study)

DOI: 10.1111/j.1365-2621.2003.tb12342.x

Study: weak evidence

Egli I, Davidsson L et al. Phytic Acid Degradation in Complementary Foods Using Phytase Naturally Occurring in Whole Grain Cereals. Journal of Food Science. 2006;68(5):1855-1859.

9.*

Derzeit liegen nur wenige Studien zum Einfluss von Phytat auf die Bioverfügbarkeit von Eisen, Zink und Kalzium bei Säuglingen und Kleinkindern vor. Daher ist unklar, ob die für die Ernährung Erwachsener als wünschenswert geltenden Phytat-Mineralstoff-Molverhältnisse auch für die Beikost von Säuglingen und Kleinkindern geeignet sind [22]. Ebenso ist ungewiss, ob Kinder sich an die hemmende Wirkung einer phytatreichen Beikost auf die Absorption dieser Mineralstoffe anpassen können. Es gibt Hinweise darauf, dass Erwachsene sich an eine zink- und phytatarme Ernährung anpassen können, indem sie die Zinkabsorption im Darm erhöhen. Eine vergleichbare Anpassung scheint jedoch bei phytatreichen Diäten nicht stattzufinden [23], obwohl die endogene Zinkausscheidung im Stuhl möglicherweise abnimmt [24]. Ebenso ist die Eisenaufnahme bei Erwachsenen, die sich phytatreich ernähren, nicht erhöht.
[25] Dieser Trend ist wahrscheinlich auch bei Kindern zu beobachten, da die Wirkung von Verstärkern und Hemmern der Eisenaufnahme bei Erwachsenen und Säuglingen vergleichbar ist.

Beispielsweise verbesserte selbst der vollständige Phytatabbau durch kommerzielles Phytaseenzym die Eisenaufnahme aus mit Wasser zubereiteten Getreidebreien, nicht aber aus mit Milch zubereiteten Breien [17]. Dieser Befund ist wichtig, da Hersteller häufig empfehlen, angereicherte Beikost mit Milch statt mit Wasser zuzubereiten. Auch der Gesundheitszustand von Säuglingen und Kleinkindern hat wahrscheinlich einen grossen Einfluss auf die Mineralstoffaufnahme, insbesondere in Umgebungen, in denen Umweltenteropathie weit verbreitet sein kann [71, 72].

Die Entphytinisierung im industriellen Massstab kann durch Mahlen oder die Zugabe exogener Phytase-Enzyme (Myo-Inositol-Hexakisphosphat-Phosphohydrolasen) erreicht werden. Beim Mahlen zur Entfernung der Kleie und/oder des Keimlings von Getreide können bis zu 90 % des Phytats verloren gehen. Es stehen verschiedene Phytase-Quellen zur Verfügung. Viele werden aus Schimmelpilzen gewonnen, die in einem breiteren pH-Bereich (2,5 bis 5,5) als Getreidephytasen (4,5 bis 5,6) und unter den physiologischen Bedingungen von Magen und Dünndarm wirken. Zu ihnen gehören Aspergillus ficuum (eine gentechnisch veränderte Variante von A. niger), A. oxyzae und A. fumigatus. A. fumigatus hat den zusätzlichen Vorteil, dass er Hitzebehandlungen bei Temperaturen bis zu 100 °C für 20 Minuten übersteht.
[60] Diese kommerziellen Phytase-Enzyme können Phytat in etwa 2 Stunden vollständig abbauen, vorausgesetzt, das Phytase-Enzym wird einer wässrigen Suspension der Beikost bei dem pH-Optimum des Enzyms zugesetzt.

Konventionelle Wärmebehandlungen führen nur zu mässigen Verlusten (5 % bis 15 %) an Phytinsäure, abhängig von der Pflanzenart, der Temperatur und dem pH-Wert. Das Einweichen von Getreide- und, in geringerem Masse, Hülsenfruchtmehlen unter optimalen Bedingungen kann deren IP5- und IP6-Gehalt deutlich reduzieren.

Cereals with the highest phytase activity are whole wheat, whole rye, buckwheat, and barley, whereas sorghum, maize, and rice have low phytase activity. Legumes and oilseeds have lower phytase activity than cereals.

Narratives Review

DOI: 10.1177/15648265100312S206

Study: weak evidence

Gibson RS, Bailey KB, Gibbs M, Ferguson EL. A review of phytate, iron, zinc, and calcium concentrations in plant-based complementary foods used in low-income countries and implications for bioavailability. Food Nutr Bull. 2010;31(2 Suppl):S134-146.

10.*

Mechanismus der Phytathydrolyse im Darm Studien zum Phytatabbau im menschlichen Darm sind selten. Frühe Experimente zeigten, dass ein Teil des Phytats im menschlichen Darm abgebaut wird. Bereits 1935 beobachteten McCane und Widdowson 36–63 % Phytat im Stuhl von Erwachsenen nach einer phytatreichen Ernährung und berechneten den mittleren Phytatabbau auf 54 ± 8 % [151]. Dies wurde durch ein späteres Experiment bestätigt, das eine Phytat-Phosphor-Absorption von 50 % zeigte [24].

Magen
Bei Ileostomiepatienten stellten Sandberg et al. 1986 [155–158] einen Phytatabbau von 56–66 % während der gesamten Passage durch Magen und Dünndarm fest, wenn die Nahrung aktive Phytasen enthielt. Wurden die Phytasen in der Nahrung durch Extrusion oder Wärmebehandlung inaktiviert,
sinkt der gesamte Phytatabbau im oberen Darmabschnitt auf 0–28 % [155–158].

Tabelle zu Phytinsäure in Lebensmitteln (2,3,4,5)

Narratives Review

DOI: 10.1002/mnfr.200900099

Study: weak evidence

Schlemmer U, Frølich W et al. Phytate in foods and significance for humans: food sources, intake, processing, bioavailability, protective role and analysis. Mol Nutr Food Res. 2009;53(Suppl 2):S330-S375.

11.*

Aufgrund des hohen Phytatgehalts von Getreidebreien kann die Eisenaufnahme aus natürlichem und angereichertem Eisen sehr gering sein (6). Die Aufnahme lässt sich durch die Zugabe von Ascorbinsäure ( 4,6,7,8 ), EDTA (9 ) sowie durch den Abbau oder die Entfernung von Phytinsäure (10) erhöhen. Der Phytinsäuregehalt ist in Vollkornmehlen am höchsten und kann durch das Entfernen der Schale deutlich reduziert werden (11). Die Eisenaufnahme ist jedoch selbst bei Breien aus Mehlen mit niedrigem Ausmahlungsgrad gering (6), da bereits geringe Mengen an Phytat die Eisenaufnahme hemmen (10). Phytinsäure in Getreideprodukten kann vollständig durch Phytasen abgebaut werden. Diese Enzyme spalten sukzessive die Phosphatgruppen von der Phytinsäure ab, bis diese kein Eisen mehr bindet. Phytinsäure wurde in Beikostgetreide vollständig abgebaut, indem man kommerzielle exogene Phytasen hinzufügte (12) oder die natürlichen Phytasen durch eine Kombination aus Einweichen, Keimen und Fermentieren aktivierte (13).

Eine weitere Erkenntnis der vorliegenden Studie war, dass der positive Effekt der Entphytinisierung auf die Eisenaufnahme durch die Zubereitung der Weizenbreie mit Milch anstelle von Wasser stark verringert oder sogar vollständig aufgehoben wurde 

Interventionsstudie mit Crossover‑Design

DOI: 10.1093/ajcn/77.5.1213

Study: moderate evidence

Hurrell RF, Reddy MB et al. Degradation of phytic acid in cereal porridges improves iron absorption by human subjects. Am J Clin Nutr. 2003;77(5):1213-1219.

12.*

Keimung hingegen steigerte den Nährstoffgehalt und die Phytaseaktivität und senkte gleichzeitig den Phytinsäuregehalt. Daraus lässt sich schliessen, dass die Keimung eine einfache Methode darstellt, um die Phytaseaktivität zu erhöhen und den Phytinsäuregehalt zu senken sowie den Nährwert von Quinoa zu verbessern. 

Laborstudie

DOI: 10.3390/foods12020389

Study: weak evidence

Maldonado-Alvarado P, Pavón-Vargas DJ, Abarca-Robles J, Valencia-Chamorro S, Haros CM. Effect of Germination on the Nutritional Properties, Phytic Acid Content, and Phytase Activity of Quinoa (Chenopodium quinoa Willd). Foods. 2023;12(2):389.

13.*

In der populärwissenschaftlichen Literatur wird behauptet, dass das Einweichen von Nüssen die Bioverfügbarkeit von Mineralstoffen erhöht. Studien an Hülsenfrüchten und Getreide zeigen, dass Einweichen den Phytatgehalt senkt. Für Nüsse gibt es jedoch keine Belege, die diese Behauptungen stützen oder widerlegen. Wir untersuchten die Auswirkungen verschiedener Einweichmethoden auf die Phytat- und Mineralstoffkonzentrationen von ganzen und gehackten Mandeln, Haselnüssen, Erdnüssen und Walnüssen. Die Behandlungen waren: 1. Roh; 2. 12 Stunden in Salzlösung eingeweicht; 3. 4 Stunden in Salzlösung eingeweicht; 4. 12 Stunden in Wasser eingeweicht. Die Phytatkonzentrationen wurden mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und die Mineralstoffkonzentrationen mittels induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) analysiert. Die Unterschiede in den Phytatkonzentrationen zwischen behandelten und unbehandelten Nüssen waren gering und lagen zwischen −12 % und +10 %. Insgesamt führte das Einweichen zu niedrigeren Mineralstoffkonzentrationen, insbesondere bei gehackten Nüssen, und verbesserte das molare Verhältnis von Phytat zu Mineralstoffen nicht. Diese Forschung stützt nicht die Behauptung, dass die „Aktivierung“ von Nüssen zu einer höheren Bioverfügbarkeit von Nährstoffen führt.

Obwohl das Einweichen von Lebensmitteln in Ländern mit niedrigem Einkommen erfolgreich zur Reduzierung des Phytatgehalts von Getreide und Hülsenfrüchten eingesetzt wurde (Hotz & Gibson, 2001; Kruger, Oelofse & Taylor, 2014; Majzoobi, Pashangeh, Farahnaky, Eskandari & Jamalian, 2014; Perlas & Gibson, 2002), haben nur wenige Studien diesen Prozess bei Nüssen untersucht. Eine aktuelle Studie von Lin et al. berichtete über einen Anstieg des Phytatgehalts nach dem Einweichen von Mandeln (Lin et al., 2017). Dies ist wahrscheinlich auf die Kombination aus minimalem Phytatverlust während des Einweichens und Feuchtigkeitsverlust beim Trocknen zurückzuführen, was insgesamt zu einem höheren Phytatgehalt in Mandeln nach dem Einweichen und Trocknen führt.

Die Unterschiede in den Phytatkonzentrationen zwischen den Behandlungen verringerten sich nach Korrektur des Feuchtigkeitsverlusts. Bei Mandeln gab es keinen Hinweis auf einen Unterschied zwischen den Behandlungen. Dies stützt nicht die Behauptungen in der populärwissenschaftlichen Literatur, dass das Einweichen oder „Aktivieren“ von Mandeln zu einer Reduktion des Phytatgehalts und einer Verbesserung der Bioverfügbarkeit von Mineralstoffen führt (Cottis, 2012; Grossmann, 2014; Kimiharris, 2008; Mack, 2013; Nagel, 2010). Walnüsse waren die einzige Nussart, bei der wir eine statistisch signifikant niedrigere Phytatkonzentration in allen Einweichbehandlungen im Vergleich zu unbehandelten Walnüssen beobachteten. Es ist wahrscheinlich, dass die beobachteten Reduktionen des Phytatgehalts überwiegend auf passive Diffusion oder Auswaschung zurückzuführen sind (Elgi, Davidsson, Jullerat, Barclay & Hurrell, 2002; Hotz & Gibson, 2001). Ein weiterer möglicher Mechanismus wäre die
Hydrolyse von Phytat durch das endogene Enzym Phytase, die jedoch
in der vorliegenden Studie nicht untersucht wurde.

Experimentelle Laborstudie

DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.126529

Study: weak evidence

Kumari S, Gray AR, Webster K, Bailey K, Reid M, Kelvin KAH et al. Does ‘activating’ nuts affect nutrient bioavailability? Food Chemistry. Juli 2020;319:126529.

14.*

In einer zweiten Studiengruppe wurde untersucht, inwieweit Ascorbinsäure die hemmende Wirkung bestimmter Nüsse auf die Eisenaufnahme aufheben kann (Tabelle 2). 25 mg Ascorbinsäure verbesserten die Eisenaufnahme aus einer Mahlzeit aus Brot und Erdnüssen signifikant (t = 3,4, p < 0,005). Eine höhere Dosis von 50 mg Ascorbinsäure stellte die geometrische mittlere Eisenaufnahme aus einer Mahlzeit aus Brot und Erdnüssen auf einen Wert wieder her, der mit der Aufnahme aus einer Mahlzeit aus Brot allein vergleichbar war (t = 0,36, p > 0,1). Bei Paranüssen verbesserte 25 mg Ascorbinsäure die geometrische mittlere Eisenaufnahme aus der Mahlzeit aus Brot und Nüssen auf einen Wert, der dem Wert von Brot allein ähnelte (t = 1,2, p > 0,1). 50 mg Ascorbinsäure verbesserten die geometrische mittlere Eisenaufnahme aus einer Mahlzeit aus Brot und Paranüssen signifikant (t = 5,0, p < 0,001).

Kokosnuss war jedoch die einzige Nuss, die hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Eisenaufnahme aus einer Brotmahlzeit neutral war und deutlich geringere Konzentrationen an Phytat und Polyphenolen enthielt als alle anderen Nüsse.

Interventionsstudie mit Crossover‑Design

DOI: 10.1093/ajcn/47.2.270

Study: moderate evidence

Macfarlane BJ, Bezwoda WR et al. Inhibitory effect of nuts on iron absorption. Am J Clin Nutr. 1988;47(2):270-274.

15.

Website

Smarticular: Einweichen ja oder nein? Einweich-Einmaleins für Nüsse, Bohnen & Co.

16.

Website

Sprossen-Selbstgemacht: Keimzeiten Sprossen-Sorten.

17.

Website

Gundja: Sprossen-Special.

18.*

Experimentelle Laborstudie (in‑vitro Lebensmittel‑/Prozessstudie)

DOI: 10.1111/j.1365-2621.1992.tb14340.x

Study: weak evidence

Larsson M, Sandberg AS. Phytate Reduction in Oats during Malting. Journal of Food Science. 1992;57(4):994-997.

19.*

 In Fingerhirse betrug der mittlere Rückgang nach 96 bzw. 72 Stunden 72,3 % bzw. 54,3 %. Das Mälzen führte nach 72 bzw. 96 Stunden zu einer durchschnittlichen Reduktion des Phytinsäuregehalts um 23,9 % bzw. 45,3 %. Das Ausmass der Reduktion variierte je nach Getreidesorte. Die Fermentation erhöhte den Gehalt an verfügbarem Eisen, Mangan und Calcium sowohl in Sorghum als auch in Fingerhirse. Der Gehalt an verfügbaren Mineralstoffen war nach der Fermentation in Fingerhirse im Allgemeinen höher als in Sorghum. Die Fermentation war zudem effektiver als das Mälzen bei der Reduktion von Phytinsäure in Sorghum und Fingerhirse. Einfache, traditionelle Lebensmittelverarbeitungsmethoden können daher zur Steigerung der Mineralstoffverfügbarkeit eingesetzt werden.

Experimentelle Laborstudie (in‑vitro Lebensmittel‑/Prozessstudie)

DOI: 10.1177/15648265020233S14

Study: weak evidence

Makokha AO, Oniang'o RK et al. Effect of traditional fermentation and malting on phytic acid and mineral availability from sorghum (Sorghum bicolor) and finger millet (Eleusine coracana) grain varieties grown in Kenya. Food Nutr Bull. 2002;23(3 Suppl):241-245.

20.*

Einweichen, Keimen und Fermentieren führten zu unterschiedlichen Reduktionen des Phytinsäuregehalts in braunem Reis. Der effektivste Ansatz (AF3) konnte den Gesamtphytinsäuregehalt um 96 % senken und das molare Verhältnis von Phytinsäure zu Zink unter 5 reduzieren. Die Nassverarbeitung (ausser Einweichen nach dem Erhitzen) führte zu einem Massenverlust von 1–20 % und einem ähnlichen Zinkverlust. Der starke Rückgang des Verhältnisses deutet darauf hin, dass insbesondere die Fermentation ein erfolgversprechender Weg zur Steigerung der Zinkbioverfügbarkeit ist. Allerdings zeigten In-vitro-Löslichkeitsmessungen von Zink nur geringe Verbesserungen gegenüber unbehandeltem braunem Reis. Dies könnte auf das Vorhandensein von Matrixbestandteilen wie Ballaststoffen oder Phosphaten zurückzuführen sein, die zur Bildung unlöslicher Zinkkomplexe führen. Es muss noch untersucht werden, inwieweit dies die In-vitro-Löslichkeit und Bioverfügbarkeit beeinflusst.

Mit Anreicherungsstarter fermentierter Reis (AF3) wies den niedrigsten Phytinsäuregehalt (0,7 mg g⁻¹) auf.

Auch die natürliche Fermentation (NF) reduzierte den anfänglichen Phytinsäuregehalt um 50 %. Während der Keimung sank der Phytinsäuregehalt leicht von 11,7 auf 8,4 mg g⁻¹, während der Einweichphase und weiter von 12,9 auf 5,7 mg g⁻¹ während des Keimprozesses über einen Zeitraum von 12–72 Stunden.

Experimentelle Laborstudie

DOI: 10.1016/j.foodchem.2008.02.064

Study: weak evidence

Liang J, Han BZ, Nout MJR, Hamer RJ. Effects of soaking, germination and fermentation on phytic acid, total and in vitro soluble zinc in brown rice. Food Chemistry. 2008;110(4):821–828.

21.

Book: moderate evidence

Hetrich B. Growing Your Own Living Foods: Sprouting The Easy Way. ‎New Life Books; 2015.

22.

Website

Sprossen-Keimlinge: Welche Keimlinge kann man roh essen?

23.

Book: moderate evidence

Biesalski HK, Bischoff SC, Pirlich M, Weimann A, Herausgeber. Ernährungsmedizin: Ernährungsmedizin 5. Auflage-Thieme: Stuttgart, NewYork. 2018.

24.*

Phytat kann in vitro und in Ratten mit Streptozotocin-Nicotinamid-induziertem Typ-2-Diabetes mellitus dosisabhängig die Aktivität von α-Glucosidase und α-Amylase hemmen, vergleichbar mit dem Standardmedikament Acarbose [ 103 ]. Die antidiabetische Wirkung der Phytinsäure beruht möglicherweise teilweise auf der verminderten Aktivität der intestinalen Amylase. Dies deutet auf eine geringere Bildung und anschliessende Absorption von Kohlenhydratverdauungsprodukten hin, was zu einem geringeren prozentualen Anstieg des Blutzuckerspiegels führt.

Epidemiologische Studien am Menschen

Die mediterrane und die DASH-Diät haben wiederholt ihre Wirksamkeit bei der Verbesserung der Blutzuckerkontrolle und der Senkung des kardiovaskulären Risikos unter Beweis gestellt. Darüber hinaus sind diese Diäten reich an Phytaten. Diese positiven Auswirkungen auf die kardiovaskuläre Gesundheit und die Blutzuckerkontrolle könnten auf die antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften der mediterranen Ernährung zurückzuführen sein. Verbesserungen der Blutzuckerkontrolle und eine Senkung des HbA1c-Werts wurden als Folge einer erhöhten Zufuhr von Hülsenfrüchten und Vollkornprodukten berichtet [ 107 , 108 , 109 ]. Eine hohe Zufuhr von Ballaststoffen, insbesondere löslichen Ballaststoffen, verbessert die Blutzuckerkontrolle, senkt den Insulinspiegel und reduziert die Plasmalipidkonzentrationen bei Patienten mit Typ-2-Diabetes.

Zum anderen zeigt es eine immunstimulierende Wirkung auf NK-Zellen, die mit einer Reduktion der Tumorinzidenz einhergeht.

Kontroversen um die Phytataufnahme

Die Bioverfügbarkeit beschreibt die Menge an Nährstoffen (Mikro- und Makronährstoffen), die von Zellen und Organen aufgenommen und bereitgestellt werden. Jede Verringerung der Bioverfügbarkeit von Nährstoffen kann unsere Gesundheit beeinträchtigen. Da unser Körper keine Endophytase besitzt, kann Phytat nicht abgebaut werden [ 186 ]. Die in Phytat chelatierten Mineralstoffe sind daher nicht bioverfügbar. Aufgrund dieser Erkenntnis gilt Phytat als „Antinährstoff“. Dieser Effekt kann jedoch durch den phytaseinduzierten Abbau von Phytinsäure während der Lebensmittelverarbeitung (durch in der Pflanze/im Mehl enthaltene Phytasen) sowie während der Verdauung (durch die Phytaseaktivität der Darmflora) umgekehrt werden [ 187 ]. Andere Techniken sind ebenfalls wirksam bei der Reduzierung des Phytatgehalts [ 188 ], so reduziert Kochen bei 95° für eine Stunde den Phytatgehalt um 11–80% [ 188 ], Einweichen reduziert den Phytatgehalt um 17–80% und Keimen reduziert den Phytatgehalt um mehr als 60% [ 188 ].

Einem früheren Bericht zufolge hemmt Phytinsäure die Aktivität von Enzymen, die für den Proteinabbau im Dünndarm und Magen notwendig sind (Kies et al. 2006 ).

Narratives Review

DOI: 10.3390/antiox12010146

Study: weak evidence

Pujol A, Sanchis P et al. Phytate intake, health and disease: “let thy food be thy medicine and medicine be thy food”. Antioxidants. 2023;12(1):146.

25.*

Mahlen

Das Mahlen ist die traditionellste Methode, die Kleieschicht vom Getreide zu trennen. Dabei wird das Getreide zu Mehl vermahlen. Durch das Mahlen werden Antinährstoffe (z. B. Phytinsäure, Lektine, Tannine) aus der Kleie entfernt. Allerdings hat diese Technik den Nachteil, dass auch wichtige Mineralstoffe verloren gehen (Gupta et al. 2015 ).

Beispielsweise können endogene oder exogene Phytaseenzyme während des Einweichens die In-vitro-Löslichkeit von Mineralstoffen wie Zink und Eisen um 2 bis 23 % erhöhen (Vashishth et al. 2017 ). Eine frühere Studie von Greiner und Konietzny ( 2006 ) zeigte, dass Einweichen den Phytatgehalt bei 45 °C und 65 °C signifikant reduzierte. Das Einweichen von Getreide und Hülsenfrüchten erwies sich als sehr wirksam, um die Mineralstoffkonzentration und die Proteinverfügbarkeit zu erhöhen und gleichzeitig den Phytinsäuregehalt zu senken (Coulibaly et al. 2011 ). Eine weitere Studie berichtete, dass die Phytinsäurekonzentration in Kichererbsen um 47,45 bis 55,71 % sank, wenn die Einweichzeit von 2 auf 12 Stunden verlängert wurde (Ertaş und Türker 2014 ).

In Getreide bildet Phytinsäure normalerweise Komplexe mit Metallkationen wie Eisen, Zink und Kalzium sowie mit Proteinen. 

Eine weitere Studie berichtete zudem, dass sich die Nährstoffqualität von Hülsenfrüchten durch Kochen aufgrund der Reduzierung des Lektin- und Saponingehalts deutlich verbesserte (Maphosa und Jideani 2017 

Narratives Review

DOI: 10.1186/s43014-020-0020-5

Study: weak evidence

Samtiya M, Aluko RE, Dhewa T. Plant food anti-nutritional factors and their reduction strategies: an overview. Food Production, Processing and Nutrition. 2020;2(1):6.

26.*

The highest sulforaphane content in broccoli sprouts were 233.80 μg/g DW in 5-day-old sprouts and 1555.95 μg/g DW at day 4 of storage.

Laborstudie

DOI: 10.1007/s13197-016-2452-0

Study: weak evidence

Tian M, Xu X, et al. Optimisation of enzymatic production of sulforaphane in broccoli sprouts and their total antioxidant activity at different growth and storage days. J Food Sci Technol. 2017;54(1):209-218.

27.*

Germination of mung beans dramatically increased vitamin C content in mung bean sprouts in a time-dependent manner and reached the peak on day 8 of germination up to 285 mg/100 g DW, almost 24 times higher than the initial concentration in mung bean seeds (p < 0.05). On fresh weight basis, one serving of mung bean sprouts (about 104 g) provides 21.6 mg of vitamin C, which could meet 36% of Daily Value (DV). 

Laborstudie

DOI: 10.1021/jf304443u

Study: weak evidence

Guo X, Li T, et al. Effect of germination on phytochemical profiles and antioxidant activity of mung bean sprouts (Vigna radiata). J Agric Food Chem. 2012;60(44):11050-11055.

28.*

Phenolics content increased from 1341.13 mg/100 g DW in raw lentil seeds to 1411.50, 1463.00, 1630.20 and 1510.10 in those samples germinated for 3, 4, 5 and 6 days, respectively. Sprouted seeds had higher DPPH radical scavenging and reducing power activities.

Laborstudie

DOI: 10.17306/J.AFS.2015.3.25

Study: weak evidence

Fouad AA, Rehab FM. Effect of germination time on proximate analysis, bioactive compounds and antioxidant activity of lentil (Lens culinaris Medik.) sprouts. Acta Sci Pol Technol Aliment. 2015;14(3):233-246.

29.*

Similar to Fe(III), binding of Zn(II) drastically decreases at lower degrees of inositol phosphorylation, like the IP3 and IP4 species (Persson et al. 1998). This corresponds with human studies that IP species below IP5 do not negatively affect.

Similar to observations with Zn, inositol species with lower levels of phosphorylation, such as IP3 were found to have no effect on Fe absorption when added to food (Sandberg et al. 1999).

Narratives Review

DOI: 10.1080/10408398.2020.1846014

Study: weak evidence

Zhang YY, Stockmann R, Ng K, Ajlouni S. Revisiting phytate-element interactions: implications for iron, zinc and calcium bioavailability, with emphasis on legumes. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2022;62(6):1696-1712.

30.*

Phytinsäure und Quellen in Lebensmitteln Tabelle 1

Einweichen ist eine weit verbreitete und wichtige Methode im Keimungs- und Fermentationsprozess von Getreide. Das Einweichen von Getreide wie Perlhirse mit endogener oder exogener Phytase erhöhte die In-vitro-Löslichkeit von Eisen und Zink um 2–23 % (Lestienne et al. 2005 ). Das Einweichen von Sorghummehl für 24 Stunden bei Raumtemperatur reduzierte den Phytinsäuregehalt um 16–21 % (Mahgoub und Elhag 1998 ). Die Kombination von Einweichen und Kochen erwies sich als deutlich effektiver zur Reduzierung von Phytinsäure als das Einweichen allein über einen kurzen Zeitraum (Vidal-Valverde et al. 1994 ). Das Einweichen von Getreide und Bohnen ist sehr effektiv, um den Phytinsäuregehalt zu reduzieren und die Bioverfügbarkeit von Mineralstoffen zu erhöhen (Perlas und Gibson 2002 ; Coulibaly et al. 2011 ). Bei dieser Methode werden die Körner für eine bestimmte Zeit vollständig in Wasser eingeweicht, wodurch endogene Phytasen aktiviert werden. Durch Einweichen bei Temperaturen zwischen 45 und 65 °C und einem pH-Wert zwischen 5 und 6 wird ein beträchtlicher Anteil des Phytats hydrolysiert (Greiner und Konietzny 2006 ). Da diese Phytasen in den Körnern vorhanden sind, konnte durch deren Aktivierung der Phytinsäuregehalt signifikant reduziert werden. Diese Behandlung hat jedoch auch Nachteile, da dabei Mineralstoffe und wasserlösliche Proteine ​​verloren gehen. Mit zunehmender Einweichzeit von 2 auf 12 Stunden sank der Phytinsäuregehalt in Kichererbsen um 47,4 bis 55,71 % (Ertas und Turker 2012 ).

Eine Reduktion des Phytatgehalts um 88,3 % wurde beobachtet, als gekeimte Perlhirsesprossen mit Reinkulturen von Saccharomyces diasticus, S. cerevisiae, Lactobacillus brevis und L. fermentum 72 Stunden lang bei 30 °C fermentiert wurden (Kaur et al. 2011 ).

Keimung

Dieses Verfahren reduziert den Phytinsäuregehalt um bis zu 40 % (Masud et al. 2007 ). In ungekeimten Getreide- und Hülsenfruchtkörnern findet sich nur eine geringe endogene Aktivität, während der Keimung wurde jedoch ein deutlicher Anstieg der Phytat-abbauenden Aktivität beobachtet (Greiner und Konietzny 2006 ). Berichten zufolge reduziert das Mälzen von Hirse den Phytinsäuregehalt nach 72 Stunden um 23,9 % und nach 96 Stunden um 45,3 % (Makokha et al. 2002 ; Coulibaly et al. 2011 ). 

Mehrere Screening-Programme wurden durchgeführt, um verschiedene Gruppen von Bakterien, Hefen und Pilzen mit extrazellulärer Phytaseaktivität zu isolieren. Singh et al. ( 2013 ) isolierten phytaseproduzierende Bakterien aus verschiedenen Bodenproben und untersuchten diese mittels Phytase-Screening-Medium (PSM). Ein aus dem Boden einer Geflügelfarm isoliertes Bakterium ( Bacillus sp .) zeigt auf PSM eine 39 mm helle Zone und weist eine bessere Phytaseaktivität auf.

phytat reichert sich während der Reifungsphase rasch in Samen an. In Hülsenfrucht- und Ölsaaten wird es in globulären Kristallen innerhalb der Proteinkörper gespeichert (Erdman 1979 ). In Getreidekörnern wie Reis und Weizen findet es sich in der Kleiefraktion, beispielsweise in der Aleuronschicht und im Perikarp, in Mais im Endosperm (O'Dell et al. 1972 ). Monogastrische Tiere, einschliesslich Geflügel und Menschen, können Phytinsäure aufgrund unzureichender Aktivität phytatabbauender Enzyme in ihrem Verdauungstrakt nicht verstoffwechseln

Narratives Review

DOI: 10.1007/s13197-013-0978-y

Study: weak evidence

Gupta RK, Gangoliya SS, Singh NK. Reduction of phytic acid and enhancement of bioavailable micronutrients in food grains. Journal of Food Science and Technology. 24. April 2013;52(2):676.

31.*

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen keinen Effekt der Intervention auf die Biomarker des Eisenstatus (Serumferritin, Serumtransferrinrezeptor und Körpereisen), da sich keiner dieser Werte nach der achtwöchigen Ernährungsumstellung signifikant veränderte. 

Diese Ergebnisse ähneln den Beobachtungen von Hunt und Roughead (15), die feststellten, dass eine zehnwöchige Ernährungsumstellung mit einer Diät mit hoher oder niedriger Bioverfügbarkeit keinen Einfluss auf die Blutwerte des Eisenstatus hatte. Basierend auf unseren früheren Studien fanden wir heraus, dass der langfristige Konsum von phytatreichem Sojaprotein die Ferritinkonzentration bei postmenopausalen Frauen mit hohem Eisenstatus senkte (28), während der Konsum von Sojaprodukten bei prämenopausalen Frauen mit niedrigem Eisenstatus keine signifikante Wirkung zeigte (13). Diese Studien legen nahe, dass die Wirkung von Phytat vom Ausgangs-Eisenstatus der Probanden abhängt. Daher gelten unsere Ergebnisse möglicherweise nur für Populationen mit suboptimalen Eisenspeichern und sind nicht auf alle Bevölkerungsgruppen übertragbar.

Randomisierte kontrollierte klinische Studie (Einzelstudie, nicht verblindet, kleine Stichprobengrösse)

DOI: 10.3945/jn.114.209957

Study: strong evidence

Armah SM, Boy E, Chen D, Candal P, Reddy MB. Regular Consumption of a High-Phytate Diet Reduces the Inhibitory Effect of Phytate on Nonheme-Iron Absorption in Women with Suboptimal Iron Stores. The Journal of Nutrition. 2015;145(8):1735–1739.

32.*

Vitamine
Die Keimung erhöht den Gehalt verschiedener Vitamine in Getreide und Hülsenfrüchten, wie beispielsweise Tocopherole (α-, β- und γ-Tocopherol), Riboflavin (Vitamin B₂ ) und Niacin (Vitamin B₃ ) (Kim et al., 2012 ), da die neuen Keimlinge diese Vitamine selbst synthetisieren (Zilic et al., 2015 ). Allerdings kommt es während der Keimung häufig zu Verlusten wasserlöslicher Vitamine. So wurde beispielsweise bei gekeimtem braunem Reis ein Verlust von Thiamin (Vitamin B₁ ) durch Auswaschung beobachtet (Moongngarm & Saetung, 2010 ). Auch der Gehalt an Pyridoxin (Vitamin B₆) und Niacin in gekeimtem braunem Reis war nur geringfügig erhöht . In einer weiteren Studie, in der Linsen und Ackerbohnen sechs Tage lang bei 20 °C keimten, zeigte sich eine Reduktion des Thiamingehalts (Prodanov, Sierra & Vidal-Valverde, 1997 ) sowie ein Anstieg des Riboflavin- und Gesamtniacingehalts. Bei verlängerter Keimungsdauer war jedoch ein Trend zu einem Anstieg des Thiamingehalts zu beobachten.

Der Vitamin-C-Gehalt (Ascorbinsäure) in gemälztem Hirse, Weizen, Mungbohnen, Kichererbsen und Weizen stieg signifikant an (Desai et al., 2010 ; Guo, Li, Tang & Liu, 2012 ; Laxmi et al., 2015 ). Vitamin C kann von Pflanzen und Tieren aus Glucose, Mannose und Galactose synthetisiert werden (Banhegyi & Mandl, 2001 ; Wheeler, Jones & Smirnoff, 1998 ). Der Anstieg des Vitamin-C-Gehalts während des Mälzens/Keimens wird daher durch die enzymatische Hydrolyse von Stärke durch Amylasen und Diastasen verursacht, wodurch mehr Glucose für die Vitamin-C-Biosynthese zur Verfügung steht.

Fermentierte Lebensmittel wie „Ogi“, hergestellt durch Säuregärung von Sorghum, Hirse oder Mais, sind in Westafrika weit verbreitet (Omemu, 2011 ), während „Chicha“ und „Masa“ gängige fermentierte Lebensmittel aus fermentiertem Mais sind, die in südamerikanischen Ländern häufig konsumiert werden (Chaves-Lopez et al., 2014 ). In Zentral- und Südafrika wird „Nshima“ aus fermentiertem Maismehl hergestellt. Obwohl diese Verfahren die Haltbarkeit, den Geschmack und die Transportfähigkeit verbessern, können sie auch negative Auswirkungen auf das Nährstoffprofil dieser Lebensmittel haben. Insgesamt scheint es, dass einige Verfahren wie Fermentation und Mälzen gleichzeitig antinutritive Faktoren reduzieren und die Nährstoffverfügbarkeit erhöhen können (Hotz & Gibson, 2007 ). Da Fermentation und Keimung häufig zur Verarbeitung von Getreide und Hülsenfrüchten eingesetzt werden, die einen grossen Teil der Ernährung von Haushalten in Entwicklungsländern ausmachen, geben wir hier einen Überblick darüber, wie diese Verfahren den Nährstoffgehalt und die Nährstoffverfügbarkeit beeinflussen.

Beispielsweise konnte durch Fermentation mit anschliessendem Kochen die Verdaulichkeit von Getreideproteinen erhöht und nahezu auf das Niveau von Fleisch gebracht werden. Dies ist wahrscheinlich nicht nur auf die Zerstörung von Protease-(Trypsin-)Inhibitoren, sondern auch auf die teilweise Vorverdauung von Getreideproteinen durch Bakterien während der Fermentation zurückzuführen. Es gibt auch eine Reduzierung von Tanninen, Oxalat, Phytinsäure und Kohlenhydraten, die mit Proteinen Komplexe bilden können und somit die Zugänglichkeit für Verdauungsenzyme einschränken.

Eine verbesserte Proteinverdaulichkeit durch Fermentation beruht auf dem teilweisen Abbau komplexer Speicherproteine ​​in besser lösliche Formen. Da die Effektivität der Fermentation von der Aktivierung der Phytase abhängt, ist es nicht verwunderlich, dass die Fermentation gerösteter oder gekochter Getreide den Phytinsäuregehalt nicht signifikant reduziert, da Rösten oder Kochen die Phytase zerstören. Darüber hinaus hängt der Grad des Phytinsäureabbaus von der Ausgangsmenge an Phytase im Getreide ab. Getreide mit geringem Phytasegehalt wie Mais, Reis, Hafer und Hirse benötigen entweder eine längere Fermentationszeit oder die Zugabe von phytasereichem Getreide, um den Phytatgehalt signifikant zu senken.

Narratives Review

DOI: 10.1002/fsn3.846

Study: weak evidence

Nkhata SG, Ayua E, Kamau EH, Shingiro J. Fermentation and germination improve nutritional value of cereals and legumes through activation of endogenous enzymes. Food Science & Nutrition. November 2018;6(8):2446–2458.

33.*

Zitronensäure gehört zu den am besten untersuchten Substanzen bei Broilern. Den Daten in Tabelle 2 zufolge weist Zitronensäure einen der niedrigsten pKa-Werte auf
unter den in der Tierernährung häufig verwendeten Säuren und besitzt mehr Carboxylgruppen
(COOH) als die anderen. Diese erste Eigenschaft bedingt ein höheres Dissoziationspotenzial
der Zitronensäure, was zu einer stärkeren pH-Wert-Senkung unter
gastrointestinalen Bedingungen führt. Die zweite Eigenschaft verleiht ihr eine überlegene Fähigkeit zur
Chelatisierung von Mineralien und anderen Komponenten, da Carboxylgruppen die Hauptbindungsstellen
für Kationen in organischen Säuren darstellen. Tatsächlich kann Zitronensäure Kationen in der Hydroxylgruppe
(OH) binden, nachdem ihr Wasserstoffatom abgespalten wurde (Milewska, 1988).Da der pKa-Wert dieser Hydroxylgruppe jedoch 11 beträgt, ein Wert, der weit über dem üblichen pH-Bereich
im Darm liegt (Huta et al., 2012), wird die Bindungseigenschaft dieser Hydroxylgruppe in der Tierernährung im Allgemeinen vernachlässigt. Zusammengenommen tragen diese Eigenschaften dazu bei, die für Zitronensäure beschriebenen überlegenen Ergebnisse beim Vergleich verschiedener organischer Säuren als Verstärker der Phytaseaktivität und der Mineralstoffverfügbarkeit in vitro zu erklären.
Eine grosse Anzahl von In-vivo-Experimenten konnte jedoch keine positiven Effekte der Kombination von Phytase und organischen Säuren bei Broilern nachweisen (Tabelle 4). Mit Ausnahme der Studie von Emami et al. (2013), in der die Phosphorverdaulichkeit ausschliesslich bei Broilern, die mit der Kombination der Zusatzstoffe gefüttert wurden, um 18,2 % anstieg, zeigten Einzelstudien keine signifikanten Wechselwirkungen oder Synergien zwischen Phytasen und organischen Säuren. Es ist anzunehmen, dass ein positiver Effekt organischer Säuren auf die Effizienz der Phytase bei der Hydrolyse von Phytinsäure in Futtermitteln mit höherem Phytatgehalt, niedrigerer Phytasekonzentration und relativ hohem Mineralstoffgehalt stärker ausgeprägt wäre.

Narratives Review

DOI: 10.1017/S0043933918000697

Study: weak evidence

Vieira BS, Caramori Junior JG, Oliveira CFS, Correa GSS. Combination of phytase and organic acid for broilers: role in mineral digestibility and phytic acid degradation. World’s Poultry Science Journal. 2018;74(4):711–726.

We have categorized studies and books on nutrition and health according to the following 3 evidence categories: green = strong evidence, yellow = medium evidence, purple = weak evidence. The remaining sources are marked ingray . You can find a detailed explanation in our article: Science or Belief? How to evaluate publications..

Comments

Tag Cloud
 acid   phytic   soaking   germination   seeds   water   iron   phytase   Beans   grains   legumes   nuts   sprouts   raw   lentils   sprouting   food   rice   cooking   phosphate   activity   zinc   Depending   phytate   fermentation   oats   foods   plant   minerals   significantly