Mis on isotiotsüanaat?

Isotiotsüanaat on keemiline rühm, mis sisaldub paljudes ristõielistes köögiviljades leiduvates fütokemikaalides, nagu spargelkapsas, lillkapsas, kapsas ja rooskapsas. Need ühendid annavad maitseainet sellistele toiduainetele nagu wasabi, mädarõigas ja sinep. Kuigi isotiotsüanaadid on suurtes kogustes mürgised, on üsna vähe tõendeid selle kohta, et isotiotsüanaatidel on toidus leiduvates kontsentratsioonides vähivastased omadused. Osa isotiotsüanaate kasutatakse kahjurite ja haiguste tõrjeks ka tööstuses ja põllumajanduses.

Isotiotsüanaate on palju erinevaid. Kõigil on põhiline NCS-struktuur, kuid lämmastikurühmaga on seotud erinevad orgaanilised rühmad. Erinevad taimed toodavad sageli erinevaid isotiotsüanaate ja mõnikord valmistab taim mitut tüüpi. Kõik on suures kontsentratsioonis inimesele mürgised ja võivad põhjustada tugevat silmade ärritust.

Isotiotsüanaadid on mürgised neid tootvatele taimedele. Seetõttu hoitakse neid osana suuremast molekulist, mida nimetatakse glükosinolaadiks. Sellisel kujul on nad passiivsed. Taime rünnak millegi poolt, mis närib selle kudesid, näiteks röövik, vabastab ensüümi, mida nimetatakse mürosinaasiks. See ensüüm lagundab glükosinolaati, vabastades ründaja eemale peletamiseks isotiotsüanaati.

Mädarõika, wasabi ja sinepi erilise maitse eest vastutav ühend on allüülisotiotsüanaat (AITC). See ühend vabaneb sinepiseemne glükosinolaatide lagunemisel. Seda saab destilleerida kõrge kontsentratsioonini ja seejärel tuntakse seda kui lenduvat sinepiõli. Kasutatakse toiduainetööstuses vähesel määral lõhna- ja maitseainena, suuremates kontsentratsioonides kasutatakse taimekaitses.

Muud toidust saadavad märkimisväärsed isotiotsüanaadid hõlmavad sulforafaani, mida leidub brokkolis, kapsas ja rooskapsas, ning fenetüülisotiotsüanaati (PEITC). Viimast ühendit leidub kressis. Samuti leidub bensüülisotiotsüanaati (BITC) kapsas, india kressis ja aed-kressis. Eriti hea sulforafaani allikas on brokoli idud.

Peale nende panuse nende toitude maitsesse pakuvad need ühendid huvi nende mõju tõttu inimeste tervisele. Mõned uuringud on näidanud, et viie või enama portsjoni ristõieliste köögiviljade söömine nädalas vähendab oluliselt vähiriski. On mitmeid uuringuid, mis uurivad spetsiifiliste isotiotsüanaatide rolli erinevate vähitüüpide arengu pärssimisel.

Risõieliste köögiviljade valmistamismeetod võib oluliselt mõjutada nende isotiotsüanaatide hulka ja nende võimet ennetada vähki. Et taim toodaks kõige rohkem isotiotsüanaate, peab sellel olema aktiivne mürosinaasi ensüüm. Kõrge kuumutamine inaktiveerib selle ensüümi ja köögiviljade liiga kuumtöötlemisel on saadaval vähem isotiotsüanaate. Soolestikus leiduvatel bakteritel on teatav mürosinaasi aktiivsus ja mõned neist ühenditest siiski vabastavad. Soovitatav on aurutamine ja kerge mikrolaineahi, kuid toores ristõielistes köögiviljades on isotiotsüanaatide kontsentratsioon kõrgeim.

Isotiotsüanaatide tööstuslik kasutamine hõlmab metüülisotiotsüanaadi kasutamist mitmete tööstuslike ühendite eelkäijana. Seda kasutatakse ka põllumajanduses mulla fumigandina. Teadusuuringutes kasutatakse fenüülisotiotsüanaati traditsiooniliseks aminohapete järjestamise meetodiks.