Az ételekben használt fűszerek hatóanyagai

Az élő szervezetekben képződő anyagokat természetes anyagoknak nevezzük. Ezeknek a nagyobbik része növényi.
A természetes anyagokat három fő csoportba osztjuk:
1. Primer anyagok. Azok a természetes anyagok, amelyek az élet fenntartásában nélkülözhetetlenek, az anyagcsere során elsődlegesen képződő anyagok.
2. Szekunder anyagok. Azok a természetes anyagok, amelyek bioszintézise az elsődleges vegyületek anyagcseréjéből vezethető le, vagyis csupán bioszintézisükben másodlagosak, nem pedig a jelentőségükben.
3. Szemantidok. Azok a vegyületek, amelyek információhordozók, funkciójukban ezek lehetnek: elsődlegesek (DNS), másodlagosak (RNS), harmadlagosak (a fehérjék).

A hatóanyagokat a szekunder anyagok csoportjába soroljuk.
Minden államban szigorú előírások és szabványok rögzítik, hogy az egyes kereskedelembe kerülő fűszereknek milyen mennyiségű, és minőségű hatóanyagokat kell tartalmazniuk.

Alkaloidok
Az „alkaloidok” kifejezést először Meissner használta olyan nitrogéntartalmú növényi anyagokra, amelyek bázikusak, savakkal sót képeznek és az emberi szervezetekre általában erős és jellegzetes fiziológiai hatást gyakorolnak. Rendkívül változatos összetételűek lehetnek.

Glikozidok
A glikozidok olyan szerves vegyületek, amelyekben alkohol típusú nem cukor rész (aglikon) egy vagy több cukormolekulával vízkiválással éterkötésbe lép. A cukrok ciklikus (gyűrűs) formában találhatók, és fél-acetálos kötésben állnak az aglikonnal.
Glikozid képzés tipikusan a növényekben fordul elő.
A glikozidok a növényvilágban nagyon elterjedt vegyületek; köztük nagyon sok élettani hatású vegyület, színezék, illatanyag, cserzőanyag van.
A következőkben részletesebben bemutatok néhány glikozidcsoportot.

Flavonoidok és antociánok
A növényvilágban igen elterjedt vegyületek. Nagyobbrészt ezek okozzák a virágok és a termések sárga, piros és kék színét, valamint a fák gesztjének vöröses vagy barna, esetleg sárga színét.
A flavonoidok és az antociánok használatát főleg szív- és érrendszeri megbetegedésekben ajánlják többek közt az érfalak törékenységének csökkentésére. Számos flavon görcsoldó hatású. Egyes flavonok és kalkonok fokozzák az epekiválasztást.
Az antociánok influenzában frissítő, profilaktikus (betegség megelőzésére irányuló) hatásúak. Egyesek vizelethajtók.

Csersavak és cseranyagok (cserzőanyagok)
A csersavak és cseranyagok nem egységes vegyületek. Kémiailag két csoportra oszthatók: észterszerű vegyületekre, amelyek hidrolízissel elbonthatók, pl. galluszsav és származékai; kondenzált cserzőanyagokra (cseranyagokra), melyeknek alkotó gyökeit szénkötések (C-C) kapcsolják össze, ennélfogva lebontásuk bonyolultabb. Kondenzált cseranyagok pl. a katechinek.
A cserzőanyagoknak közös tulajdonságaik vannak, ilyen például a bőrcserző képességük, a fehérjéket és az alkaloidokat kicsapják. Antimikrobás hatásúak. Helyileg alkalmazva vérzéscsillapítók, a foghúst edzik, a nyálkahártyák gyulladását csökkentik.

llóolajok
Az illóolajok a növényvilágban általánosan elterjedtek.
Illóolajoknak köszönhető a virágok kellemes illata, a fűszerek aromája és illata.
Vannak úgynevezett illóolajos növénycsaládok, amelyek legtöbb fajában tetemes mennyiségű illóolaj található (ajakosok, liliomfélék, fészkesvirágúak családja).
Egy-egy növény illóolaja rendszerint nem egyetlen vegyületből áll.
Az illóolajok a növények különféle szerveiben halmozódhatnak fel, sőt előfordulhat, hogy egy növénynek minden szervében előfordulnak más-más összetételű illóolajok.
Vannak növények, amelyek illóolaja gyantával keveredik, a gyanta feloldódik benne, így folyékony balzsam jön létre (lásd később).
Különösen a trópusi növényekben fordulnak elő balzsamok (kopaiva, tolubalzsam).
Számos esetben sajátos kiválasztó szövetekben halmozódik fel az illóolaj.
A citromfélék termésfalában oldás révén keletkező hatalmas járatokban válik ki, az ajakosok családjában a családra jellemző mirigyszőrökben választódik ki pl. a levendula, a kakukkfű, a menta stb. jellegzetes illatanyaga.
A különböző földrajzi tájegységek eltérő talajösszetételükkel, napfénytartalmukkal, csapadékviszonyaikkal erősen befolyásolják a képződő illóolaj mennyiségét és ízminőségét.
A legtöbb illóolajos növény virágzás előtt éri el illóolaj-tartalma maximumát.
Egyetlen egyed azonos, de különböző fejlettségű szervei, pl. levelei eltérő illóolaj-tartalmúak lehetnek.
Egyes megfigyelések szerint például a borsos menta egyedein a legfiatalabb és a legidősebb levelek tartalmazzák a legkevesebb illóolajat, míg a kifejlett levelek illóolaj-tartalma a legnagyobb.
Ezeket a megfigyeléseket természetesen a gyakorlatban az illóolajos növények gazdaságos termesztésében és begyűjtésében eredményesen lehet felhasználni.

Keserűanyagok
A keserű ízt a zöldség- és gyümölcsfélékben általában nem tartjuk kedvezőnek.
A keserűanyagok felhalmozódása tehát sok esetben termékrontó, más esetekben éppen keserűanyagok miatt használjuk fel az adott növényt.
A keserű ízt előidéző anyagok is több csoportba sorolhatók, ilyenek pl. a szekoiridoidok (a tárnics gentianinja), szeszkviterpének (Artemisia fajok: üröm, tárkony), diterpének (pemetefű), limonoidok (citromhéj); kvasszinoidok (Quassia fajok), egyes alkaloidok (kinin).
Éppen keserűanyag-tartalma miatt a növény megannyi vagy csak annak egyes részeit használjuk fel étvágyjavító gyógyszerek és különféle italok ízesítésében aromakomponensként (ürmös borok, tonic, keserű likőrök).

Kéntartalmú glikozidok
A tioglikozidokban a cukor az aglikonrésszel kénatomon keresztül kapcsolódik. A tioglikozidok a keresztesvirágú növényekben keletkeznek; közéjük tartoznak a mustárolaj-glikozidok. Közülük a szinigrint a fekete mustárból, a szinalbint a fehér mustárból izolálták.
Ezen glikozidok enzimes hidrolízisekor felszabaduló aglikon csípős ízű (a fehérmustár magvaiban), amennyiben illékony is, szúrós szagú (feketemustár).
Fokozott nyálelválasztást vált ki, növeli az amiláz (keményítőbontó enzim) aktivitását. Élénkíti a bélmozgást, epefolyást vált ki, pozitív inotrop (a szív szisztolés nyomásának ereje nő) hatású és a vérnyomást emeli. Helyi értágító hatású.

Terpenoidok
A terpenoidok építőeleme egy öt szénatomos egység, az izoprén; különböző polimerizációs fokúak lehetnek. Ide tartoznak többek között az illóolajok.

Balzsamok és gyanták
A két hatóanyagcsoport nehezen különíthető el.
Közös jellemzőik, hogy vízben rosszul oldódnak, viszont apoláros oldószerekben (pl. zsír, olaj) könnyen. Konzisztenciájuk amorf, szerkezet nélküli. Hő hatására könnyen megpuhulnak.
Nem általános érvényű az ún. klasszikus meghatározás: a balzsamok gyanta és illóolajok elegyei.
A balzsam, illetve gyanta elnevezés többnyire közmegegyezésen (konvención) alapszik.
Növényanatómiai különbség a gyantajáratok és a balzsamjáratok között az, hogy az utóbbiak minden esetben összefüggő járatrendszert alkotnak (anasztomizálnak).
Balzsamos növények sebzésekor a kifolyó váladék nemcsak a sebzett járatból ürül, a növény egyéb részeiből is, ez a balzsamok gyűjtését teszi gazdaságossá s nem a gyantákét, ahol a járatok között nincs kapcsolat.
A balzsam értékét az illóolaj mennyisége és minősége határozza meg.

Az enzimek
Az enzimek (fermentumok) biológiai katalizátorok (zymé gör., fermentum lat.= kovász): gyorsítják a szervezetben lejátszódó kémiai reakciók sebességét, melyek emberben, állatban, növényben alapvető szerepet töltenek be a sejtek életfolyamataiban, az anyagcsere folyamatokban.
Az enzimek nem a kémiai átalakulás irányát döntik el, hanem egy adott kémiai reakció sebességét képesek növelni azáltal, hogy csökkentik annak aktiválási energiáját, pl. két molekulát olyan helyzetben kötnek meg a felszínükön, amely azok kapcsolódását elősegíti. Véletlenszerű találkozás helyett tehát rendezett találkozás zajlik le.
Mint minden katalizátor, a reakciósebesség növelését az aktiválási energia csökkentésével érik el, azáltal, hogy a reaktánsok speciális elrendezésével új reakcióutakat nyitnak meg. Fontos megjegyezni, hogy a reakcióra jellemző szabadenergiaváltozást nem befolyásolják, azaz csak energetikailag kedvező, spontán módon lezajló (un. exergonikus) reakciókat katalizálnak.