Yapı, enerji ve etki substratları

BESLENMENİN
BİYOKİMYASAL
TEMELLERİ: YAPI, ENERJİ
VE ETKİ SUBSTRATLARI
İLE BESİN DEĞERLERİ
Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK
ADÜ Tıp Fakültesi
Biyokimya Anabilim Dalı
Beslenme
Büyüme, gelişme ve yaşamın sürdürülmesi için
ekzojen maddelerin sağlanması
Besinler
Beslenme için gerekli yiyecek ve içecekler
Besin maddeleri
Besinlerde bulunan maddeler (substratlar)
Sindirilmeyenler
Sindirilenler
Sindirilebilen besin maddeleri
• enerji substratları
• yapı substratları
• etki substratları
Enerji substratları
• 1) Nişasta ve glikojen gibi polimer
karbonhidratlar,
• 2) Sakkaroz ve laktoz gibi dimer
karbonhidratlar,
• 3) Trigliseridler şeklindeki yağlar,
• 4) Proteinler,
• 5) Glukoz, fruktoz, galaktoz, yağ asidi,
gliserol ve amino asitler gibi monomerler
Enerjinin transformasyonu
Enerji
Kimyasal enerji:-Solunum
Fiziksel enerji: -Fotosentez
HÜCRE
BİYOLOJİK ENERJİ
(~)
İş
Kimyasal iş:-Biyosentez
Ozmotik iş :-Aktif transport
Mekanik iş:-Kasılma
ısı
Hücreye enerji sağlanmasında yani kimyasal veya fiziksel
enerjinin biyolojik enerjiye (ATP) çevrilmesinde bir elektron
donöründen (vericisinden) bir elektron akseptörüne (alıcısına)
elektron transportu mekanizması yer alır
Enerji birikimi 1
Bir hücrenin dışarıdan aldığı enerji substratının yeterli
olmadığı zamanlarda kullanılmak üzere hücrede enerji
substratı birikimi olmalıdır
Enerji birikimi 2
Memelilerde enerji birikimi;
Karbonhidrat için glikojen ve daha önemlisi trigliseriddir.
Yağ asidleri için trigliseriddir.
Amino asidler için proteinlerdir.
Enerji birikimi 3
Yapı substratları
1) Heksozlar ve aminoheksozlar, glikoprotein yapısı,
membran glikolipidleri, mukopolisakkaritler için gereklidirler.
2) Gliserol, sfingozin, kolin, kolesterol, doymuş ve
doymamış yağ asitleri, membran lipidleri için gereklidirler.
3) Amino asitler, membran proteinleri ve tüm enzimler için
gereklidirler.
4) Pürin ve pirimidin bazlarıyla pentozlar, nükleik asitler
ve nükleotid yapısındaki koenzimler için gereklidirler.
5) Kalsiyum ve inorganik fosfor gibi mineraller, kemik
yapısı için gereklidirler
Etki substratları
1) Vitaminler,
2) Makroelementler,
3) İz elementler,
4) Su
Besinlerin değeri ile ilgili
kriterler
• kalori değeri
• sentez değeri
• katalitik değeri
•Yararlanma değeri
Besinlerin kalori değeri
Enerji çoğu zaman bir ısı enerjisi birimi olan kilokalori
(kcal) ile ölçülmektedir.
Karbonhidrat, protein ve yağların kalori içerikleri
farklıdır:
Karbonhidrat ve proteinlerin 1 gramı 4 kcal verir
Yağların 1 gramı 9 kcal verir.
Besinlerin kalori değerinin
hesaplanmasında içerdikleri protein, yağ ve
karbonhidrat miktarları önemlidir.
Bireylerin günlük enerji gereksinimleri enerji
gerektiren üç ayrı olayın etkisi altındadır
• Bazal metabolizma
hızı
• Spesifik dinamik etki
• Fiziksel aktivite
Bazal metabolizma hızı
Tokluk sonrasında ve tam dinlenme halinde
harcanan enerjidir.
Yetişkin erkeklerde (70 kg) 1800 kcal;
kadınlarda (55 kg) 1300 kcal kadardır ve
günlük enerji tüketiminin %50-70’ini
oluşturur.
Gebelik ve emzirme dönemlerinde, ateş ve
soğuk iklime bağlı olarak artar; uzun süreli
açlık ve aşırı şişmanlık durumlarında azalır.
Spesifik dinamik etki
Yiyeceklerin sindirimi ve emilimi sırasında
enerji harcanması durumudur.
Gün boyunca bu etki, toplam enerji
tüketiminin %5-10 kadarını oluşturmaktadır.
Özellikle proteinlerin sindirimi ve emilimi
sırasında önemli miktarda enerji
harcanmaktadır.
Fiziksel aktivite
Günlük fiziksel aktivitelerine göre insanlar üç gruba
ayrılırlar:
1) Sedanter kişiler: Masa başında çalışanlar, avukatlar,
öğretmenler, tezgahtarlar… günlük enerji
gereksinimi 2500-2700 kcal
2) Orta derecede aktif kişiler: Marangozlar, tesisatçılar,
çiftçiler, temizlik işçileri… günlük enerji gereksinimi
3000 kcal
3) Yüksek fiziksel aktiviteli kişiler: Tarım, inşaat ve
maden işçileri, hamallar, eğitimdeki erler,
sporcular… günlük enerji gereksinimi 3500-4000 kcal
Günlük enerji gereksinimi yaşa
göre değişir
Vücut ağırlığına oranlanarak verildiğinde
büyüme sırasında artan gereksinimlerden
dolayı çocuklar için olan değerler,
yetişkinlerden daha yüksektir.
Sağlıklı beslenme için gerekli olan toplam
kalori miktarına , temel besinler çeşitli
oranlarda katkıda bulunur
Besinlerin kalori içeriğine göre diyet
türleri
Günlük iş metabolizması ve ısı ihtiyaçlarını karşılayabilecek
miktarda enerji içeren diyet izokalorik diyet olarak
tanımlanır
Günlük iş metabolizması ve ısı ihtiyaçlarını karşılayabilecek
miktardan daha az enerji içeren diyet hipokalorik diyet
olarak tanımlanır
Günlük iş metabolizması ve ısı ihtiyaçlarını karşılayabilecek
miktardan daha fazla enerji içeren diyet hiperkalorik diyet
olarak tanımlanır
Besinlerin sentez değeri
Vücut için gerekli olan besin maddelerinin bir
kısmı metabolizma sırasında sentez edildiği
halde bir kısmı sentez edilmez ki bunların
mutlaka dışarıdan alınması gerekir.
Organizmada sentezlenemeyen, dışarıdan alınması
zorunlu olan maddeler esansiyel maddeler olarak
tanımlanırlar.
Besinlerin esansiyel madde içeriği, sentez
değerini ifade eder.
Linoleik asit ve linolenik asit esansiyel yağ
asitleridirler.
Linoleik asit, araşidonik asidin öncülüdür ki
yetersiz linoleik asit alımında araşidonik asit
de esansiyel olmaktadır.
Membran yapısının akışkanlığının korunması
ve eikozanoidlerin (prostaglandinler,
tromboksanlar, lökotrienler) sentezi için
diyette esansiyel yağ asitlerini içeren besinler
bulunmalıdır.
Valin, lösin, izolösin, treonin, metiyonin, lizin,
fenilalanin, triptofan ve küçük çocuklar için
histidin ile arjinin esansiyel amino asitlerdir.
Diyetteki proteinlerin kalitesini esansiyel
amino asit içerikleri göstermektedir.
Genel olarak bazı bitkisel proteinlerde
esansiyel amino asitler eksiktir, bu nedenle
diyette hayvansal proteinlerin bulunması
gerekir.
Mineraller de organizmada sentezlenemezler;
dışarıdan alınmaları zorunlu yani esansiyel
maddelerdir.
Orta düzeyde vücut aktivitesi gösteren
11-35 yaş grubundaki insanlarda günlük
yapı substratı ihtiyacı belirlenmiştir.
Besinlerin katalitik değeri
Besinlerin etki substratı içeriği, katalitik
değeri ifade eder.
Normal beslenmede diyet, etki substratlarını
yeterli miktarda içermelidir
Orta düzeyde vücut aktivitesi gösteren
11-35 yaş grubundaki insanlarda günlük
etki substratı ihtiyacı belirlenmiştir.
Besinlerin yararlanma değeri
Besinlerin vücuda alınabilen besin maddesi
içeriği yararlanma değerini ifade eder.
Yararlanma değeri hayvansal besinlerde %95
ve bitkisel besinlerde %70-85 arasındadır.
Besinlerin yararlanma değeri, hazırlanma
şekline göre değişmektedir:
Pişirme suretiyle bitkisel besinlerdeki selüloz
kılıf çatlar ve sindirilebilecek substratlar dışarı
çıkar. Nişasta ve proteinlerin denatürasyon
sonucu olarak sindirilmeleri kolaylaşır. Ancak
vitaminler kaynatma suyuna geçer ve oksijen
varlığında %30 kadarı kayba uğrar.
Son yıllarda sağlıklı beslenmede gıdalarda çeşitliliğin
gerekliliği ön plana çıkmış ve dengeli beslenme için
bir gıda piramidi önerilmiştir.