GIDA BİLEŞENLERİNİN BESLENME AÇISINDAN ÖNEMİ PROF. DR. SEDEF NEHİR EL EGE ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRENCİLERİ İÇİN HAZIRLANMIŞ BESLENME DERS NOTU İlk yayın 2006 İkinci yenileme 2008 Üçüncü yenileme 2016 “ Işığı umut ediyorsanız, karanlığa sığınmayın. Karanlığı lanetleyen bir mum yakın.” Artık geriye dönüş yok. Sizler eğitimlisiniz. Sizler bilime muhtaç olduğunuzu, izleyebileceğiniz en iyi yolun bilimi olabildiğince iyi kullanmak, güzelliğini ve gücünü görmeye başlamak, gerçek için kendi lehinize bir alışveriş yapmak olduğunuzu biliyorsunuz. Bilim bir bilgi dağı olmaktan başka, ‘bir düşünme şeklidir’ . Bilim, kusursuz bir bilgi aracı olmaktan çok uzak, vardığınız nokta, şu ana değin yapabileceğinizin en iyisinin sizi getirdiği yerdir. Bilimsel düşünme, her şeyden önce yaratıcı ve disiplinlidir. Başarısında esas olan bu özellikleridir. Bilim, bizi önceden bildiklerimiz ya da sandıklarımızla uyuşmasa da gerçekleri kabul etmeye çağırır. Alternatif hipotezler geliştirip gerçeğe en uygun düşenleri belirlemeye yönlendirir. Bizleri, yeni fikirleri sınır tanımaz bir açlıkla kucaklayan bir yaklaşımla hem yeni hem de eski fikirleri aman vermeksizin sorgulayan kuşkucu yöntem arasındaki hassas dengede tutmaya çalışır. Bu tür bir düşünme sistemi, değişim çağı olarak niteleyebileceğimiz günümüzde, demokrasi için de esastır. Bilimin ‘bir düşünme şekli’n deki başarısının özünde hata düzeltme mekanizması ile birlikte yapılanmış olması yatar. Yaptığımız her öz eleştiride, fikirlerimizi dış dünyayı da bakış açımıza katarak her sorgulayışımızda bilim yapmış oluruz. Eleştiriden kaçındığımızda umutlarla, gerçekleri birbirine karıştırdığımızda ise karanlıkta yuvarlanırız. Bilim, bizlere dünyayı olmasını istediğimiz değil, olduğu şekliyle kavratmayı amaçlar. Bilimden uzaklaşmaya başladığımızda geleceğimizi yönlendirme yetisinden de vazgeçmiş oluruz. Gelecek için oy hakkımız elimizden alınır ve özgüvenimizi yitirmeye başlarız. Onlarca milyar ışık yılı genişliğinde, on beş milyar yıl yaşındaki bir evrende karanlık olmayan bir dünya için insan olmanın gereği ile bilimin mum ışığı olun. 1 Bütün dünyada gıdanın gelecek yüzyıllara yeterliliğinin sağlanması ve tüketicinin gittikçe artan bir eğilimle daha doğal ve sağlıklı gıdaları daha geniş çeşitlilik ve daha az zararlı kalıntı ile talep etmesi gıda üreticisinin izlemesi gereken sorumlulukları genişletmiştir. Gıda pazarı, gıda tüketim alışkanlıklarından, insanların artan bir ilgi ile sağlık, diyet ve beslenme konuları ile ilgilenmeleri nedeniyle ne yediği hakkında daha fazla bilgi edinme eğilimlerinden etkilenmektedir. Diyet ve sağlık üzerine ilgi, değişen yeme alışkanlıkları, beslenme modelleri, gıda işleme teknikleri, daha yeni ve daha hızlı gıda hazırlama yöntemleri ve gıdanın besleyicilik bütünlüğü satın alma kararını etkileyen gerçek veriler haline gelmiştir. Bu faktörler, tüketicinin satın alma eyleminden sonra marketteki gıdanın satışındaki sürekliliği ve yeni ürün gelişimini de etkilemektedir. Beslenme konusunda bilgilenme, gıda sanayinin yeni ürün geliştirme veya ürün modifikasyonu stratejilerini yönlendirmektedir. Bu etkiler gelecek birkaç yıl içinde daha büyük bir önem ve yoğunluk kazanacaktır. Gıda üreticilerinden bazıları bu konuda yetersiz kalırken gelişen koşullara hızlı ve esnek ayak uydurabilen üreticiler ise pazardan istedikleri payı alabileceklerdir. Gıda birçok kimyasal bileşikten meydana gelmiştir. İnsan metabolizması için bu bileşikler gerekli, yararlı veya tehlikeli olabilir. Gıda sanayi için ise gıdadaki veya hammaddedeki tüm bu bileşikler potansiyel bir öneme sahiptir. Bu bileşiklerin besleyici değerinin saptanması, tüketilme özellikleri, ürüne ve işleme tekniklerine uygunluğunun araştırılması gerekmektedir. Gıdanın bu kimyasal bileşiklerinin oluşturduğu kompozisyon geniş bir varyasyon gösterir. Çevresel koşullar bu varyasyonda en önemli etkendir. Bunun dışında toprağın tipi, özelliği, kullanılan gübre, yağış alıp almadığı, yağışın süresi, güneş ışığını alma zamanı ve süresi, hasat zamanı, depolanma süresi gibi pek çok faktör vardır. Gıdanın yapısında bulunan bileşenleri Karbonhidratlar, protein, yağlar Vitamin ve mineraller Su Aroma, doku ve renk bileşikleri Diğer bileşiklerdir( toksik bileşikler, antinutrientler, katkı maddeleri ). 2 İnsanlık tarihi boyunca gıda işleme teknikleri gıdanın bu bileşenlerinin tüketim için daha uygun bir forma dönüşmesi için uygulanmıştır. Pişirme gibi işlemlerle gıdada istenmeyen bileşikler parçalanırken, besin öğeleri sindirim için daha uygun bir forma dönüşmüştür. Diğer taraftan vitamin ve mineraller gıda işleme tekniklerinden olumsuz etkilenirken, yine de gıdanın besleyici değeri artmıştır. Gıda endüstrisi, gıda işleme tekniklerinin optimizasyonuna, beslenme rehberlerine göre tüketicilerin gereksinimlerini karşılayacak besleyici ve sağlıklı seçenekler yaratmaya, formulasyonlarını tekrar gözden geçirmeye dikkat göstermek zorundadır. Bu, ancak bu sektörde görev alacak teknik kişilerin bilgi ve eğitimi ile başarılır. Gıda Mühendislerinin, gıda üretimi ve işlemesi sırasında, gıdanın doğal ve farklı kimyasal yapıdaki bileşenlerinin beslenme ile ilişkisini dikkate almaları anahtar bir öneme sahiptir. Bu ders notu bu anlam ve önemde ilk olarak 2006 yılında hazırlanmış, 2008 ve 2016 yıllarında güncellenmiştir. 3 BESLENME VE SAĞLIK İLİŞKİSİ Beslenme; büyüme, gelişme, yaşamın sağlıklı, mutlu ve başarılı bir şekilde sürdürülebilmesi için en temel gereksinimlerden biridir. Bugün beslenme ve sağlık ilişkisinin araştırıldığı pek çok çalışmanın verileri, yetersiz ve dengesiz beslenme sonucunda bazı kronik hastalıkların riskinin arttığını ortaya koymuştur. Kalp-damar hastalıkları, hipertansiyon, Tip 2 diyabet, şişmanlık, osteoporoz, bazı kalın bağırsak hastalıkları (kabızlık, divertikülozis vb.) demir yetersizliği anemisi, ağız hastalıkları, malnütrisyon (beslenme bozukluğu hastalıkları) ve bazı kanserlerden korunmada kaliteli bir beslenme ile birlikte fiziksel aktivite en etkili faktördür. BESLEYİCİ VE SAĞLIKLI BİR DİYET NEDİR? Sağlıklı bir diyetin 5 özelliği vardır. Yeterli; her besin öğesi, ideal ağırlığa uygun ve sağlığı koruyacak yeterlilikte sağlanmalıdır. Dengeli; her grup gıdadan belirli porsiyonlarda tüketilmelidir. Enerjisi kontrollü; sağladığı enerji, gereksinim olan enerjiden fazla olmamalıdır. Kararında alım; diyette kısıtlanması önerilen kolesterol, şeker, tuz gibi bileşenlerden tamamen kaçınmamalı, kararında tüketilmelidir. Çeşitlilik; çok besleyici olsa bile hep aynı gıdalar tüketilmemeli, diyette her gıda grubundan farklı gıdalara yer verilmelidir. NASIL BESLENMELİYİZ? Besleyici bir diyetin tüm özelliklerini sağlamak, her gıdada hangi besin öğesinin ne miktarda bulunduğunu bilmek her zaman kolay ve pratik değildir. Bugün beslenme konusunda izlenmesi gereken tüm bilgiler Beslenme Rehberlerinde yapılan öneriler şeklinde tüketicilere ulaştırılmaktadır. 4 Pek çok bilimsel çalışmanın sonuçlarının ışığında hazırlanan bu rehberlerin misyonu gıda tüketim şekillerinde gelişmeler, yenilikler yaratmak ve bireylerin beslenmesinde toplumsal düzeyde gelişmişlik sağlamaktır. Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin takip etmesi için Dünya Sağlık Örgütü (WHO) ve Amerika Birleşik Devletleri tarafından hazırlanan bu rehberlerin içeriğinde, yetersiz veya aşırı beslenmeye bağlı olarak yaşanabilecek sağlık sorunlarını en aza indirecek şekilde gıda tüketimi konusunda bilgiler bulunmaktadır. Sağlıklı beslenme için! AZALTIN ! Günlük sodyum alımını 1500 mg’ma azaltın. Doymuş yağ asitlerini azaltın, doymuş yağdan gelen enerji % 10 dan az olmalıdır. Tekli ve çoklu doymamış yağ tüketin. Günlük 300 mg dan az kolesterol alacak şekilde beslenin Trans yağları ve katı yağları olabildiğince kısıtlayın Eklenmiş şeker içeren gıdaları az tüketin Alkol ve kafein tüketimini en aza indirin. ARTTIRIN ! Fiziksel aktivitenizi arttırın Meyve ve sebze tüketimini arttırın Sebze tüketirken çeşitliliğe dikkat edin. Özellikle koyu yeşil, kırmız, portakal rengi sebzeler, fasulyeler, bezelye vb. Tam tane tahıl ürünlerini, rafine edilmemiş tahılları tüketin Süt yoğurt gibi gıdaların düşük yağlı formlarını tüketin Proteini olabildiğince çeşitli kaynaklardan, deniz ürünleri, yağsız et, tavuk, hindi, yumurta, kurubaklagiller, tuzlanmamış çerezler vb. tüketmeye çalışın Katı yağlar yerine sıvı yağları tercih edin Potasyum, diyet lifi, kalsiyum, D vitamini, çinko vb. bileşenleri içeren süt ve süt ürünleri, sebze, meyve ve baklagilleri birlikte tüketin. 5 Hedefler Besin Öğesi Günlük enerjinin %’si Toplam yağ 15-30 Doymuş yağ <10 Çokludoymamış yağ 6-10 n-6 5-8 n-3 1-2 10 Tekli doymamış yağ Trans yağ <1 Kolesterol <300 mg/gün Toplam Karbonhidrat 55-60 Protein 10-15 Tuz (sodyum) <5 g/gün (<2 g/gün) Diyet lifi 25 g /gün Sebze ve meyve ≥400 g Besin Öğesi Yoğunluğu Kalorisi kontrollü, dengeli, yeterli bir beslenme planı yapabilmek özellikle faydalı bazı gıdalara yer vermekle mümkün olabilir. Bu gıdalar besin öğeleri açısından olabildiğince zenginken, sağladıkları enerji değerleri bir o kadar düşüktür. Bu tip gıdalara yüksek besin öğesi yoğunluğuna sahip gıdalar denir. Örneğin, dondurma ve süt kalsiyum kaynağı olarak değerlendirildiğinde, 220 g dondurma 350 kalori enerji değerine sahipken, 220 ml süt 85 kalori enerji verir ama neredeyse dondurmanın iki katı kalsiyum içerir. Çoğu zaman menü planlanırken bu gözden kaçırılan “Besin Öğesi Yoğunluğu” yaklaşımı aslında çok önemlidir. Çünkü planlamada yer alan gıdaların sağladığı enerji düşük ama sağladıkları besin öğesi miktarlarının yüksek olması beslenmenin 5 kuralına uyulmasını sağlar. 6 Gıdaların enerji içerikleri ile besin öğelerinin miktarı arasındaki ilişki Besinsel Kalite İndeksi (Index of Nutritional Quality, INQ) olarak tanımlanan bir değer ile formüle edilmektedir. INQ= 𝑏𝑒𝑠𝑖𝑛 öğ𝑒𝑠𝑖 𝑔𝑒𝑟𝑒𝑘𝑠𝑖𝑛𝑖𝑚𝑖𝑛𝑖 𝑘𝑎𝑟ş𝚤𝑙𝑎𝑚𝑎 𝑦ü𝑧𝑑𝑒𝑠𝑖 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑗𝑖 𝑔𝑒𝑟𝑒𝑘𝑠𝑖𝑛𝑖𝑚𝑖𝑛𝑖 𝑘𝑎𝑟ş𝚤𝑙𝑎𝑚𝑎 𝑦ü𝑧𝑑𝑒𝑠𝑖 Şayet indeks 1 ise o gıda besin öğesi gereksinimini ve enerji gereksinimini aynı oranda karşılıyor demektir. Şayet indeks 1’den büyükse, gıda besin öğesi gereksinimini enerji gereksiniminden daha büyük oranda karşılıyor demektir. Şayet indeks 1’den küçükse, bu durumda gıda söz konusu besin öğesi için uygun değildir. Örnek: 1 orta boy fırınlanmış patates (202 g) 212 kalori enerji, 5 g protein, 2.5 mg demir, 31 mg C vitamini ve 20 mg kalsiyum sağlar. Bir porsiyon (70 g) kızarmış patateste 200 kalori enerji, 2 g protein, 1.94 mg demir, 9 mg C vitamini ve iz miktarda kalsiyum içerir. Besin Gereksinim* Fırında patates öğesi Karşılama (%) Kızarmış patates INQ INQ Karşılama (%) Fırın Pat. Kız. Protein 50 g (5/50)x100= 10 (2/50)x100= 4 0.94 0.4 C vitamini 80 mg (31/80)x100= 38.75 (9/80)x100= 11.25 3.81 1.12 Demir 14 mg (2.5/14)x100=17.85 (1.94/14)x100=13.8 1.75 1.38 Kalsiyum 800 mg (20/800)x100=2.5 - 0.24 - Enerji 2000 kcal (212/2000)x100=10.16 (200/2000)x100=10 *Türk Gıda Kodeksi, Gıda Etiketleme ve Tüketicileri Bilgilendirme Yönetmeliği Ek.9’dan alınmıştır. Beslenme Planı Bir gün içerisinde tüketilmesi gereken gıdalar beslenme planına göre düzenlenir. Bu plan günlük 2000 kalorilik enerji gereksinimi karşılayacak şekilde gıda gruplarından tüketilmesi gereken miktarları içermektedir. 2000 kalori 4-8 yaş arası erkek çocuklar, 19-50 yaş arası bayanlar, 51-70 yaş arası erkekler, ve orta derecede fiziksel aktivitesi olan kişiler için uygun enerji miktarıdır. 7 2000 kalori Enerji Sağlayan Örnek Beslenme Planı Tüketilmesi önerilen Gıda grupları Porsiyonların miktarları porsiyon ½ tabak = 2 tabak (4 porsiyon) Meyve grubu 2.5 tabak (5 porsiyon ) Sebze grubu Koyu yeşil sebzeler 3 tabak / hafta Portakal 2 tabak/hafta sebzeler 3 tabak/hafta Kurubaklagiller 3 tabak/hafta Nişastalı sebzeler 6.5 tabak/hafta Diğer sebzeler renkli Tahıl grubu Tam tane tahıl içeren 6 porsiyon ( 170 g ) Diğer tahıllı gıdalar ½ tabak doğranmış meyve 1 avuç kurutulmuş meyve 1 orta boy meyve ½ su bardağı meyve suyu ½ tabak = ½ tabak doğranmış çiğ veya haşlanmış, sebze 1tabak çiğ, yapraklı sebze 1 porsiyon (28 g) = 3 porsiyon gıdalar 3 porsiyon 1 dilim ekmek 1 tabak kahvaltılık tahıl ½ tabak pişmiş pirinç, makarna, diğer tahıllar Et ve kurubaklagil** grubu 5.5 porsiyon (150 g et, tavuk, balık) Süt grubu 2–3* porsiyon 1 porsiyon (28 g) = Bir kibrit kutusu büyüklüğü et,tavuk,balık 1 yumurta 1 avuç kurubaklagil 4 -5 adet fındık, badem vb. çerez 1 porsiyon = 250 g ( 1 su bardağı) düşük yağlı veya yağsız süt, yoğurt Yağlar 24 g ( 6 tatlı kaşığı ) 60 g düşük yağlı peynir 40 g peynir 1 tatlı kaşığı = 1 tatlı kaşığı margarin 1 yemek kaşığı mayonez 2 yemek kaşığı salata sosu 1 tatlı kaşığı bitkisel yağ * 3 porsiyon hamile ve emziren bayanlar, buluğ çağı gençler için önerilmektedir. ** Kurubaklagil tüketimi ya sebze grubundan ya da et grubundan belirtilen porsiyonlarda sağlanır. 8 Tüm bu plan içerisinde her gıda grubunun sağladığı besin öğeleri ve sağlık üzerine olumlu etkileri farklıdır. Bu farklılıklar gıdaların içerdiği bileşiklerin vücutta sorumlu olduğu farklı biyolojik fonksiyonlardan kaynaklanmaktadır. İdeal Ağırlık Nasıl Sağlanır ve Korunur? 1. İDEAL AĞIRLIK VE ŞİŞMANLIĞIN TANIMI, SINIFLANDIRILMASI İdeal ağırlık ve şişmanlık toplumda moda olan veya popüler olan yaklaşımlar değildir. İnsanların fiziksel özelliklerine göre olmaları gereken ideal ağırlıkları matematiksel olarak hesaplanabilen ancak hiçbir zaman tam bir sayı olarak değerlendirilmeyen verilerdir. Bu veriler Beden Kitle İndeksi (BKİ) ile elde edilir. BKİ ideal ağırlığın hesaplanmasında, ideal ağırlığı bir aralık içerisinde değerlendiren en doğru yaklaşımdır. Bu değer sahip olduğunuz ağırlığın boyun karesine bölünmesi ile elde edilir. BKİ = ağırlık ( kg ) / boy2 ( m2 ) Örneğin; 70 kg ağırlığında ve 1.75 m boyunda bir kişinin BKI’ i 22.9 dur. 70 / 1.75 2 = 22.9 kg/m2 BKİ’i 25 ve 29.99 arasında olan kişiler hafif şişman veya toplu şeklinde sınıflandırılırlar. Ancak bu aralıkta olan kişilerde aşırı yağ depoları söz konusu olmayabilir. Aşırı kas gelişimi, iri vücut yapısı veya dokularda su tutulmasına gibi durumlara bağlı olabilir. BKİ’i 30 un üzerinde olan kişilerde aşırı yağ dokunun birikiminden bahsedebiliriz. Bu noktada kişi kilo vermekle şişmanlıkla ilişkili bazı kanser çeşitleri, diyabet gibi hastalıklardan ölüm riskinde azalma sağlayabilir. Kilo kaybı bu kişilerde depresyon, sinirlilik, mod gibi fiziksel ve metabolik komplikasyonların gelişmesine neden olabilir. Ancak unutulmamalıdır ki vücut yağı sağlık için temel bir bileşendir. Böbrek gibi organları dış etkenlerden koruduğu gibi , sinir sistemi, hormon sentezi , yağda eriyen vitaminlerin emilimi için ve vücutta sentezlenemeyen ve yağlarla alınması gereken yağ asitlerinin kaynağı olarak yaşamsal öneme sahiptir. 9 Dünya Sağlık Örgütü’ nün ( 2000 ) yetişkinler için BKİ’ni sınıflandırması ise şu şekildedir. Sınıflandırma BKİ Ölümle ilişkili risk Zayıf <18.50 Düşük ( ancak diğer klinik problemlerde artış ) Normal 18.50 – 24.99 Ortalama Kilolu ≥ 25 Toplu 25.00 – 29.99 Artış Şişman I 30.00 – 34.99 Orta seviyede, Sağlık için % 5-15 zayıflama gerekir. Şişman II 35.00 – 39.99 Aşırı, sağlık için % 10 – 20 zayıflama gerekir. Şişman III ≥ 40 Çok aşırı, Sağlık için % 10 – 20 zayıflama gerekir. 2. GÜNLÜK ENERJİ GEREKSİNİMİ NASIL HESAPLANIR? Gereksiniminizden daha fazla enerjiyi gıdalardan aldığınız zaman, fazla enerji yağa dönüşerek adipoz dokuda depolanır. Bu nedenle ideal ağırlık için harcadığınız enerji ile aldığınız enerji eşit olmalıdır. Alacağımız enerjiyi iyi bir beslenme planı ile ayarlamak mümkündür. Her gün kaç kaloriye gereksiniminiz var? Günlük enerji gereksinimi = Bazal metabolik enerji + Fiziksel aktivite için gereken enerji Bunu saptamak zor değildir. İlk adım; bazal metabolik fonksiyonlarınız için gereken enerjinin hesaplanmasıdır. Bunun için ideal ağırlığınızın kg mı başına bir saatte bayanların 0.9 kalori erkeklerin 1 kalori (metabolik olarak aktif kas dokusu daha fazladır) gereksinimleri olduğunu bilmek yeterlidir. 10 Örneğin 68 kg ağırlığında olması gereken bir erkek için günlük enerji gereksinimi: 68 kg x 1 kalori x 24 saat = 1632 kalori / gün İkinci adım günlük fiziksel aktivitemiz için gerekli enerji miktarının hesaplanmasıdır. Bunun için bazal metabolik fonksiyonlar için gereken enerji miktarın fiziksel aktivitenizin seviyesinin yüzdesi ile çarpılır. Bu yüzdeler, bir insanın tipik bir gün içerisinde kasların aktivitesine dayandırılmış yaklaşımlar veya tahminlerdir. Bu aktivitelerin yüzdeleri şu şekilde sınıflandırılabilir: Sedental yaşam : Günün büyük bir kısmını oturarak geçiriyorsanız, gidilmesi gereken pek çok yere arabayla gidiyorsanız , Erkekler için % 25 – 40 Bayanlar için % 25 – 35 Hafif aktiviteli yaşam : Günün bir kısmını bir öğretmenin sınıfta dolaşarak ders anlatması gibi hareketlerle geçiriyorsanız, Erkekler için % 50 – 70 Bayanlar için % 40 – 60 Orta aktiviteli yaşam : Haftada 4 veya 5 kez hafif düzeyde yürüyüş veya koşma gibi spor yapıyorsanız veya işiniz bu şekilde aktiviteler içeriyorsa Erkekler için % 65 – 80 Bayanlar için % 50 – 70 Ağır aktiviteli yaşam : İşiniz bir marangoz gibi bedenen çalışmayı gerektiriyorsa, Erkekler için % 90 – 120 Bayanlar için % 80 – 100 Çok ağır aktiviteli yaşam : Bu seviye istisnai durumları tanımlamaktadır. Örneğin profesyonel düzeyde spor yapan kişilerin antrenmanları sürecini kapsar. Erkekler için % 130 – 145 Bayanlar için % 110–130 11 Uygun aktivite seviyesi ve cinsiyete göre belirlenen düzeyin alt ve üst sınırlarına göre hesaplamalar yapılmalıdır. 68 kg ağırlığında bir erkek örneğinin bir öğrenci olduğunu ve gününün büyük bir kısmını ders dinleyerek geçirdiği düşünülürse ‘’hafif aktiviteli yaşam’’ seviyesini kullanmak gerekir. Buna göre alt ve üst sınırlarda fiziksel aktivitesi için gereken enerji miktarı: 1632 kalori / gün x % 50 = 816 kalori / gün 1632 kalori / gün x % 70 = 1142 kalori / gün Bu erkek örnek de fiziksel aktivite için gereken enerji 816 ile 1142 arasında değişir. Toplam günlük enerji gereksinimi artık hesaplanabilir. Toplam günlük enerji Gereksinimi = 1632 kalori / gün + 816 kalori / gün = 2448 kalori / gün Veya Toplam günlük enerji Gereksinimi = 1632 kalori / gün + 1142 kalori / gün = 2774 kalori / gün Sonuç olarak bu kişi için günlük toplam enerji gereksinimi 2440 ile 2800 kalori arasındadır. Amacınız ister kilo almak, ister kilo vermek, isterse ideal kilonuzu korumak olsun en etkili yol; iyi bir beslenme planı, fiziksel aktivite, davranış değişikliği ve beslenme eğitiminin bileşkesidir. 12 1. Tanımlama 2. Toplam Karbonhidrat Basit karbonhidratlar (şekerler) Hidrojenlenmiş karbonhidratlar (polyoller) Kompleks Karbonhidratlar (polisakkaritler) Nişasta Dirençli nişasta Modifiye nişasta Glikojen Lif Çözünür lif ve çözünmeyen lif Lif sağlığı nasıl etkiler? 3. Enerji Kaynağı Olarak Karbonhidratlar 4. Karbonhidratların Sindirimi ( Karbonhidrattan Glikoza ) Laktoz intöleransı (Emilim Bozukluğu) Kan glikoz seviyesinin düzenlenmesi Gıdaların Glisemik Etkisi (GI) ve Glisemik Yük (GY) 5. Karbonhidrat Alımı ile ilgili Öneriler 6. Karbonhidrat İkameleri 1. Tanımlama Karbonhidratlar, insan beslenmesinde temel enerji kaynağı olan ve karbon, hidrojen, oksijenden oluşan bileşiklerdir. Bu bileşikler asetil tipi bağlar içeren polihidroksi aldehitler, ketonlar, alkoller, asitler, bunların basit türevleri ve polimerlerdir. Karbonhidratlar polimerizasyon derecelerine göre sınıflandırılabilir ve başta basit şekerler, oligosakkaritler ve polisakkaritler olmak üzere başlıca üç gruba ayrılırlar. 13 Karbonhidratların Sınıflandırılması Sınıf Alt grup Bileşenler Basit karbonhidratlar veya asit Monosakkaritler Glikoz, galaktoz, fruktoz şekerler (1-2) Disakkaritler Sukroz, laktoz, trehalose Malto-oligosakkaritler Maltodekstrinler Diğer oligosakkaritler Rafinoz, Oligosakkaritler veya kısa zincirli karbonhidratlar (3-9) stakiyoz, frukto- oligosakkaritler Polisakkaritler, ( ≥10) Nişasta (α- glukanlar), glikojen Amiloz, amilopektin, modifiye nişasta Lif (nişasta olmayan Selüloz, hemiselüloz, pektinler, polisakkaritler, hücre duvarlarının hidrokoloidler, β-glukan, gumlar sindirilmeyen polisakkaritleri) Hidrojenlenmiş karbonhidratlar Polyoller Sorbitol, mannitol, ksilitol, İsomalt, laktitol, maltitol, hidrojene nişasta hidrolizatları, polidekstrozlar Karbonhidratların kimyasal olarak sınıflandırılmasının yanı sıra bir başka sınıflandırmada sağlık üzerine gösterdikleri potansiyel etkilerine dayalı, besleyicilik özelliklerine göre yapılan sınıflandırmadır. Gıdalardaki karbonhidratların fizyolojik özellikleri Enerji sağlar Tokluk Glisemika Kolesterolü düşürür duygusunu Kalsiyum emilimini arttırır arttırır Monosakkaritler ✔ ✔ Disakkaritler ✔ ✔ Polyoller ✔ Oligosakkaritler ✔ Nişasta ✔ Nişasta olmayan ✔ Prebiyotik KZYAb özellik kaynağı ✔c ✔ ✔ ✔e ✔ ✔ ✔ ✔d ✔d ✔ ✔ polisakkaritler a Metabolizma için karbonhidrat sağlar, b Kısa zincirli yağ asitleri, c Eritrol hariç, d Sadece dirençli nişasta formu e Sadece bazı formları 14 2. Toplam Karbonhidrat Gıdadaki toplam karbonhidrat miktarının hesaplanmasında iki temel yaklaşım kullanılmaktadır. İlk yaklaşımda karbonhidrat “fark” yöntemi ile saptanır Bu yönteme göre, karbonhidrat miktarı, karbonhidrat dışındaki bileşenlerin ölçülen miktarlarının 100 den çıkartılması ile elde edilen değerdir. İkincisi karbonhidratın yapısını oluşturan bileşenlerinin (basit şeker, nişasta, lif vb.) doğrudan miktar olarak saptanması ile elde edilen değerdir. Ancak, karbonhidratın fark yöntemi ile hesaplanması en çok kullanılan yaklaşımdır. Gıdanın protein, yağ, kül ve nem içeriği belirlenir, gıdanın toplam ağırlığından çıkarılır ve kalan fark toplam karbonhidrat miktarı olarak dikkate alınır. Ancak bu uygulamada elde edilen farkın; lignin, organik asitler, taninler, gumlar ve bazı Maillard reaksiyonu ürünleri gibi birtakım karbonhidrat olmayan ürünleri de içermesi nedeniyle bir takım problemler ortaya çıkmaktadır. Bu hataya ek olarak yapılan hesaplama diğer analizlerden kaynaklanan bazı analitik hataları da kapsar. Basit Karbonhidratlar (Şekerler) “Şekerler” veya ‘’Basit şekerler’’ terimi gıdaların doğal yapısında bulunan genel olarak mono ve disakkaritlerin tanımlanması için kullanılmaktadır. Glukoz ve früktoz balda, meyvelerde doğal olarak bulunan basit şekerlerdir. Mısır şurubu, mısır nişastasının hidrolizi ile elde edilen bir glukoz şurubudur. Yüksek Fruktozlu Mısır Şurubunun son yıllarda gıda endüstrisinde kullanmı artmıştır. Çünkü bu şurup içerisinde früktoz miktarı yüksektir ve früktozun tatlılık derecesi glukozdan daha yüksektir. Basit şekerler 2 gruba ayrılır: 1. Monosakkaritler; glikoz, fruktoz ve galaktoz 2. Disakkaritler; Sukroz = glikoz + fruktoz Maltoz = glikoz + glikoz Laktoz = glikoz + galaktoz 15 Hidrojenlenmiş karbonhidratlar ( Polyoller ): Örneğin glukozun alkol formu olan sorbitol gibi polyoller şekerlerin kimyasal olarak indirgenmiş formlarıdır. Doğal olarak bulundukları gibi glukoz molekülün aldehit grubunun aldos reduktaz enzimi kullanılarak alkole dönüştürülmesiyle ticari olarak da elde edilirler. Sorbitol, ksilitol, mannitol, maltitol ve eritritol; farklı fizyolojik etkileri, düşük enerji içerikleri ve düşük glisemik etkileriyle nedeniyle pek çok üründe kullanılmaktadırlar. Kompleks Karbonhidratlar (Oligosakkaritler ve Polisakkaritler) Kompleks karbonhidrat terimi nişasta, lif ve sindirilmeyen oligosakkaritleri içine almaktadır. Karbonhidratların tam olarak anlaşılması McCance ve Lawrance’ın 1929’da karbonhidratları yarayışlı ve yarayışsız olarak ikiye ayırması ile mümkün olmuştur. Araştırıcılar diyabetik ürünler için tablolar hazırlamak istediklerinde karbonhidratların tamamının insan vücudunda metabolize olarak hücrelerde kullanılabilir veya yarayışlı durumda olmadığını saptamışlardır. Yarayışlı karbonhidratlar “nişasta ve çözünebilir şekerler” olarak tanımlanırken, kullanılamayanlar temelde “hemiselüloz ve lif (selüloz)’’olarak tanımlanmıştır. Ancak bu görüş, yararlı olarak tanımlanmış bazı karbonhidratların sindirilmediğinin ve ince bağırsaklardan emilmeden kalın bağırsağa ulaştığının saptanmasıyla özelliğini kaybetmiştir. Kalın bağırsağa geçen karbonhidratların bağırsak florası tarafından substrat olarak kullanılarak fermente edildiği gerçeği bu konudaki bilgileri yenilemektedir. Bugün gıdalardaki karbonhidratların tanımında yarayışlı ve yarayışsız terimleri yerine daha uygun bir yaklaşım olan glisemik gıdalar (metabolizma için karbonhidrat sağlayan) ya da glisemik olmayan gıdalar tanımlaması kullanılmaktadır. Nişasta Nişasta, pek çok glikozun birbirine bağlanması ile meydana gelen zincir yapının bazı noktalarda dallanması ile oluşan polisakkaritlerdir. Nişasta temel olarak bitkisel gıdaların pek çoğunda karbonhidrat deposu formundadır. Büyük ve geniş bir molekül olduğu için, nişasta farklı moleküler ve granüle yapılarıyla bitkilerde çeşitlilik gösterir. Tek bir molekülmüş gibi düşünülse de nişasta 2 bileşenden oluşmaktadır. Bu bileşenler amiloz ve amilopektindir. Amiloz, glikoz moleküllerinin yapılarında bulunan 1. ve 4. pozisyondaki karbon atomlarından birbirleriyle bağlanarak dallanmamış zincir şeklinde uzayan yapıdır. Amilopektin ise oldukça 16 polimer dallanmış bir yapıdadır. Amiloz yapısında bulunan 1-4 bağlarının her birinden dallanma noktasına sahip, bu noktalardan tekrar glikoz moleküllerinin 1.ve 6. pozisyondaki karbon atomlarından bağlanarak dallanmış yapı oluşumu amilopektindir. Nişasta molekülünün bu yapısı vücutta çeşitli amilaz enzimleri ile parçalanmaktadır. Parçalanmanın en son basamağında açığa çıkan glikoz ince bağırsaklardan emilerek kan dolaşım sistemine geçer, bundan sonra glikoz enerji kaynağı olarak kullanılacağı metabolik fonksiyonlarına başlar. Sukrozun parçalanmasında da son ürün glikoz olmakla birlikte karbonhidrat alımında gereksinimin sukroz ile karşılanması önerilmez. Bu durum iki açıdan önemlidir: 1. Nişasta büyük bir moleküldür, bu nedenle glikoza kadar parçalanması oransal olarak daha uzun sürer. Oysa aynı miktarda sukroz tüketildiği zaman glikoz çok daha kısa sürede ve hızla açığa çıkar. Bu durumda nişasta tüketildiği zaman kandaki glikozun konsantrasyonunun düzenlenmesinde rolü olan insülin gibi hormonların salgılanması, glikozun kandan dokulara taşınmasında yeterli sürenin olması açısından önemlidir. Gıdadaki karbonhidratın vücuda alındıktan sonraki davranışı glisemik indeks olarak tanımlanır. 2. Nişastalı gıdalarda aynı zamanda protein, mineraller ve vitaminler de bulunur. Bu durumda dengeli bir beslenmede nişastalı gıdaların tüketimi sadece şeker olarak karbonhidrat alınmasına karşı daha iyi bir seçenektir. Ancak karbonhidratların basit şekerler formunda tüketimi sadece sukroz eklenmiş formda olmayabilir. Meyveler monosakkarit olarak yüksek oranlarda sukroz ve fruktoz içerirlerken, hiç nişasta içermezler ve tüketilen miktarları dikkate alındığında karbonhidrat gereksiniminin tamamını karşılayabilirler. 17 Amiloz ve Amilopektinin yapısı 18 Dirençli nişasta Son 20 yılda karbonhidratların sağlık üzerine önemli etkilerinin araştırılmasındaki en önemli gelişme dirençli nişastanın keşfidir. Nişastanın içerdiği α- glikozidik bağların insan sindirim sistemindeki enzimler tarafından parçalanarak, tamamen hidrolize edildiği bilinmekteyken. Son yıllarda yapılan çalışmalar nişastanın insan metabolizmasında nişastanın tamamen sindirilmediğini, bir kısmının ince bağırsaklarda sindirime direnç gösterdiğini ortaya koymuştur. Nişastanın enzimler ile hidrolizinde farklı hız ve derecelerde parçalanan nişasta fraksiyonları olduğu saptanmıştır. Buna göre nişasta beslenme açısından tekrar sınıflandırılmıştır. Buna göre; Çabuk Sindirilen Nişasta (ÇSN) : Yeni pişirilmiş nişastalı gıdalar, ekmek, patates vb Yavaş Sindirilen Nişasta (YSN) : Tahıllı gıdaların çoğu Dirençli Nişasta ( DNn) : DN 1 = Enzimlerle parçalanamayan nişasta Örnek: fiziksel olarak öğütülmemiş veya kısmen öğütülmüş tahıl ve taneli gıdalar. DN 2 = Doğal olarak bulunan dirençli nişasta granülleri Örnek: çiğ patates ve muz DN 3= Retrograde amiloz (veya nişasta) Örnek: soğutulduktan sonra tekrar ısıtılan patates, ekmek gibi gıdalar, kahvaltılık tahıl. DN4 = Kimyasal olarak modifiye edilmiş ve re-polimerizasyona uğratılmış nişastalardır. Gıda üreticileri tarafından nişastanın fonksiyonelliğini arttırma amacı ile kullanılır. Zincir uzunluğu yüksek, sindirilirliği düşüktür. Enzimlere karşı direnç gösterir. Örnek: zincir uzunluğu arttırılmış dekstrin, esterler halinde içeceklerde ve fırıncılık ürünlerinde kullanılmaktadır. DN5 = Yüksek oranda amiloz içeren nişastaların yüksek sıcaklarda jelatinizasyonu ile elde edilen ve retrograde olmaya olukça yatkın olan, amiloz-lipid kompleksi oluşturmuş formlarıdır. Bu formun yapısı ve miktarı nişastanın bitkisel kaynağına göre değişmektedir. İçerdikleri poli-alfa-1,4-D-glukanlar (suda çözünmezler) kolonda kısa zincirli yağ asitlerinin sentezini desteklemektedir. Bu özelliği nedeniyle DN5 gıda takviyesi olarak kullanılmaktadır. 19 Dirençli nişasta formu gıdaların doğal yapısında bulunduğu gibi evde ve / veya fabrikada üretim sırasında meydana gelebilmektedir. Gıda işleme tekniklerinin etkisiyle oluşan dirençli nişasta daha çok DN3 formundadır. Nişastalı gıdalar sulu ortamlarda ısıtıldığında su alarak şişerler; amiloz ve amilopektin moleküllerinin bir jel oluşturarak birleşmesi jelatinizasyon olarak tanımlanır. Jelatinizasyon, gıdalara su içeren ortamlarda uygulanan haşlama, pişirme, otoklavlama gibi ısısal işlemler sonucunda gerçekleşir. Nişasta jeli soğuduğunda meydana gelen retrogradasyon sonucunda amiloz fraksiyonu geri dönüşümsüz olarak çözünmez hale geçer. Amilopektin moleküllerinde ise retrodradasyon çok yavaştır ve zordur. Amilopektinin dallı yapısı bu moleküllerin kendi aralarında veya amiloz molekülleri ile bir araya gelmelerini önler. Amilozun retrogradasyonu, DN formunun oluşumuna etki eden en önemli mekanizmadır. Soğutma sırasında ortamda bulunan iki ya da daha çok amiloz molekülü birbirine yaklaştığında glikoz üniteleri, hidroksil grupları arasında oluşan hidrojen bağları ya da fiziksel çekim kuvvetleri sonucu bir araya gelerek çözünmeyen kristal bir yapı meydana getirirler. Oluşan kristaller enzimlerle hidrolize direnç gösterirler. Tüketilen gıdanın içerisindeki nişastanın kristal yapısına veya diğer başka özelliliklerine bağlı olarak ince bağırsaktaki enzimlere direnç gösteren ve tıpkı diyet lifi gibi davranarak, emilmeden kalın bağırsağa geçen bu fraksiyonların kalın bağırsakta önemli fizyolojik etkileri söz konusudur. Sağlık üzerine olumlu etkisi olan bu etkiler; kısa zincirli yağ asitlerinin sentezi, bakteriyel aktivitenin, epitelyum hücre fonksiyonunun ve azot metabolizmasının düzenlenmesidir. Modifiye Nişasta Nişastalı bir gıdadaki amiloz ve amilopektin oranları değişkenlik gösterir. Bu oranlar bitkinin yetiştirilme koşulları ile değiştirilebilinir. Genetik mühendisliğinde kullanılan teknikler ile yüksek amilozlu mısır nişastası ve yüksek amilopektinli mısır nişastası üretilmekte ve bu ürünler besleyici özelliklerinin yanı sıra oldukça farklı fonksiyonel özellikler de taşımaktadırlar. Yüksek amilozlu nişastalar retrograde olma ve amiloz-lipit kompleksleri oluşturmaya daha eğilimli iken jelatinize olmaları için yüksek sıcaklıklar gerekmektedir. Bu özellikler düşük glisemik indeksli ve/veya yüksek dirençli nişasta içerikli gıdaların formülasyonu için kullanılmaktadır. Nişastanın fiziksel modifikasyonu ön jelatinizasyon ve kısmi hidroliz (dekstrinizasyon) işlemlerini içerir. Kimyasal modifikasyon ise özellikle yan grupların çapraz 20 bağlanması ve oksidasyonu ile sağlanır. Bu modifikasyonlar ile viskozite azaltılır ve jel stabilitesi, ağız hissi, görünüş ve doku geliştirilir ve ısısal uygulamalara dayanıklılık kazandırılır. Modifiye nişastaların yağ ikameleri olarak kullanılması da ayrıca önemli bir alandır. Bazı modifiye nişastalara dirençli nişasta eklenerek ince bağırsaktaki sindirime karşı kısmen direnç kazanmaları sağlanmaktadır. Glikojen Glikozun bitkilerde uzun zincirler halindeki depo formu nişasta olarak isimlendirilirken, hayvan ve insan vücudundaki depo şekli ise glikojen olarak isimlendirilir. Glikojen de aynı nişasta molekülündeki gibi zincir ve dallanmış yapıda birbirleriyle bağlanmış glikoz moleküllerini içerir, ancak zincirler daha uzun ve daha dallanmış yapıdadır. Hiçbir bitkisel gıdada glikojen bulunmaz. Hayvan dokularında ise hayvanın kesimi ile birlikte hızla yıkıma uğradığı için saptanamaz. İnsan vücudunda karaciğerde depolanır. Ancak bu depo kapasitesi sınırlıdır. Depo kapasitesi dolduğu zaman fazla glikoz yağa dönüşür ve yağ olarak depolanır. Lif Doğal olarak bitkisel gıdaların yapısında bulunan, genelde bitkilerin kabuk gibi kısımlarında yoğunlaşan, tahıllarda kepek olarak da bilinen, tüketildiğinde insan metabolizmasında sindirilemeyen ancak sağlık üzerine olumlu etkileri olan nişasta olmayan karbonhidratlardır. Bitkisel gıdalarda çoğunlukla bulunan lifler selüloz, hemiselüloz, pektinler,gumlar ve musilajlardır. Son yıllarda diyet lifi ve fonksiyonel lif olarak iki tip ifade kullanılmaktadır. Fonksiyonel lif: Sağlık üzerine yararlı ve spesifik etkileri olan sindirilemeyen karbonhidrat ve bağ dokunun, gıdalardan elde edilen veya ticari olarak üretilen bazı tiplerine verilen isimdir. Bu tip lifler, gıdaların lifçe zenginleştirilmesinde veya lif tabletlerinin üretiminde kullanılırlar. Pisillum ve pektin bu tip liflere örnektir. Fonksiyonel lif gıda içerisinde de bulunabilir ve bu şekilde tüketildiği zaman diyet lifi olarak isimlendirilir. Diyet lifi: Lifin gıdaların doğal bir bileşeni olarak tüketildiği zaman aldığı bir isimlendirmedir. Yulaf, buğday kepeği, meyveler, sebzeler, kuru baklagiller lifçe zengin gıdalardır. Lifli gıdaları tüketirken lifin yanı sıra, vitaminler, mineraller, fenolik bileşikler gibi 21 diğer yararlı besin öğelerini de birlikte alıyor olmamız, diyet lifi tabletlerinin veya desteklerinin kullanılmasına karşı gıdaları daha üstün kılmaktadır. Yulaf ve buğday kepeği, kuru baklagiller, tahıllar, meyve ve sebzeler diyet lifinin iyi kaynaklarıdır. İnsan metabolizmasında diyet lifini parçalayacak enzimler bulunmamaktadır. Bu nedenle bitkilerin yapısında bulunan diyet lifi sindirilmeden mide ve ince bağırsak sistemini geçer ve kalın bağırsağa gelir. Kalın bağırsağa geldikten sonra burada sağlık üzerine olumlu pek çok etkiyi sağlayacak bir süreç başlar. Ancak bu olumlu etkiler diyet lifinin yapısının çözünür ve çözünmeyen lif olmasına göre değişir. Çözünen lif ve çözünmeyen lif Sebzelerin kabukları, kuru baklagiller, çerezler, buğday, yulaf kepeği çözünmeyen lifin iyi kaynaklarıdır ve yüksek su tutma kapasiteleri sayesinde suyu tutarak şişer, bağırsak hacmini arttırırlar. Çözünmeyen lifler kalın bağırsaktaki fermantasyon ve bağırsak hareketleri üzerine etkilidirler. Bu etki sonucunda dışkı kısa sürede ve etkin şekilde bağırsaktan atılır. Bu sürenin kısa olması demek, dışkı içeriğinde var olan pek çok kimyasal toksik ve mutajen maddenin bağırsak hücreleri ile temasının az olması dolayısıyla kanser gibi hastalıkların riskinin azalması demektir. Aynı şekilde çözünen lif de sağlıklı bir sindirim sistemi için önemlidir. Meyvelerde pektin olarak, bazı kuru baklagillerde, yulafta, arpa ve çavdar gibi gıdalarda bulunan çözünür lif, isminden de anlaşılacağı gibi, suda çözünerek jel oluşturur ve gıdanın ince bağırsaklardaki hareketini yavaşlatarak, vücudumuza besin öğelerinin emilimi için zaman tanır. Aslında bu sırada kolesterol gibi maddeleri de bağlayarak uzaklaştırma gibi bir görev üstlenir. İnce bağırsaklardan lipit ve glikoz emilimi üzerine etkilidir. 22 Lifler: Çözünürlükleri, Kaynakları ve Etkileri Lifin Tipi Gıda Kaynakları Vücuttaki Etkileri Çözünür Lif Gumlar, pektinler, bazı hemiselülozlar, musilajlar Meyveler (elma, narenciye), yulaf, arpa, baklagiller Sindirim sisteminden geçişi yavaşlatır (sindirim bozukluklarında yararlı etki) Glukoz emilimini yavaşlatır (diyabette yararlı etki) Kan kolesterolünü düşürür (kalp hastalıklarında yararlı etki) Sindirim sisteminden geçişi hızlandırır Dışkı ağırlığını arttırır (bağırsak hareketleri artar) Nişastanın hidrolizini yavaşlatır Glikoz emilimini yavaşlatır Çözünmeyen Lif Buğday kepeği, mısır kabuğu, tam Selüloz, çoğu hemiselülozlar, tane un ekmekleri ve tahılları, ligninler sebzeler (havuç, lahana, Brüksel lahanası) Diyet Lifi Sağlığı Nasıl Etkiler? 1. Glikoz ve insülin metabolizmasını düzenleyerek, diyabet ( tip 2 şeker hastalığı ) riskini azaltır. 2. Kalın bağırsaktan dışkının en kısa sürede atılmasını sağlayarak, kansere neden olan birçok maddenin vücuttan uzaklaştırılmasına yardımcı olur. 3. Yağ ve şeker içeriği yüksek gıdaların yerine alternatif kullanım ile enerjideki azalmaya bağlı olarak kilo kontrolünü sağlar. 4. Kalp ve damar hastalıklarını riskini birkaç yoldan azaltır. Çözünür lifler sindirim bölgesinde emilimi geciktirerek kan kolesterol seviyesini düşürür. Yine çözünür lifler kalın bağırsakta bakteriler tarafından sindirilerek, yağa benzer ürünler meydana getirirler. Bu maddeler LDL’yi ( kötü kolesterol) azaltır. 5. Lifin su emerek şişmesi midede tokluk hissine neden olur. Bir yemeğin içerisindeki çözünür lifler aynı zamanda gıdanın sindirim sistemindeki hareketini yavaşlatarak daha uzun süre tokluk hissedilmesine yardımcı olur. 6. Lifler bağırsak içeriğini her zaman yumuşak ve kolay atılabilir halde tutarak, kabızlık, hemoroid ve diğer bağırsak hastalıklarının meydana gelmesini önler. 7. Aynı mekanizma ile apandist oluşumunu engeller. 8. Kalın bağırsağın zayıf noktalarındaki dış çeperinde divertikulaların oluşumunu önleyerek divertikulosisden korur. 23 3. Enerji Kaynağı Olarak Karbonhidratlar Karbonhidratlar 4 kcal/g (17 kJ/g)’lık enerji verirler. Ancak bir kısım karbonhidratlar ince bağırsakta kısmen ya da tamamen sindirilmemekte ve kalın bağırsakta kısa zincirli yağ asitlerine fermente olmaktadır. Bunlar sindirilemez oligosakkaritleri, dirençli nişastayı ve nişastalı olmayan polisakkaritleri içermektedir. Kalın bağırsaktaki fermantasyon verimli bir proses değildir bu nedenle elde edilen enerji daha azdır. Karbonhidratların sindirimi ve metabolizması ile ilgili elde edilen yeni bilgilerin ışığında, diyetteki tüm karbonhidratların enerji değerleri yeniden saptanmakta, her grup ve alt gruplar için daha doğru enerji faktörleri belirlenmektedir. Araştırmalar sonucunda kolona ulaşan karbonhidratlar için kabul edilebilir ortalama değer olarak 2 kcal/g (8 kJ/g)’ı önermektedir. Polyoller için bu değer 2.4 kcal/g ( 10 kJ/g), organik asitler için 3 kcal/g (13 kJ/g) dır. 4. Karbonhidratların Sindirimi Karbonhidratların sindirimi tükürükte bulunan amilaz enziminin nişastanın α-amiloz yapısını parçalaması ile ağızda başlar. Bu şekilde parçalanan nişastanın fraksiyonları; maltoz, bir miktar glikoz ve amilopektinin 1,6-α-glikosidik dallanma noktalarını içeren dekstrinlerdir. Nişastanın daha ileri parçalanması ise ince bağırsakta aktif halde bulunan pankreatik amilaz ile tamamlanır. Nişastanın hidroliz ürünleri gibi diyet ile alınan disakkaritler de absorbe olabilmek için monosakkaritlerine parçalanır. Bu son hidroliz, ince bağırsak lümenindeki hücrelerde bulunan hidrolazlar (disakkarit enzimleri) tarafından sağlanır. Disakkaridaz yetersizliği, genetik hastalıklar sonucunda oluşur ve malabsorpsiyon ve ilgili disakkaritin intoleransına neden olur. Karbonhidrat sindiriminin son ürünleri monosakkaritlerdir. Glikoz, galaktoz ve fruktoz olarak kan dolaşım sistemine giren bu monosakkaritlerden galaktoz ve fruktoz karaciğere giderek orada enzimler ile glikoza dönüşürler. Kan dolaşım sistemine dahil olan bu glikoz birimleriyle de kan glikoz konsantrasyonunda artış meydana gelir. Fruktoz ve galaktoz, karaciğerde glikoza dönüştürüldüğü için kan glikoz seviyesinde daha düşük ve daha geç bir artışa neden olurlar. Bir yemek sonrasında kandaki glikoz konsantrasyonunun artışı ve kana geçiş süresi karbonhidratların hidroliz derecesine, hidroliz ürünlerinin ince bağırsağa difüzyonuna ve emilim derecesine bağlı olarak değişkenlik gösterir. 24 Laktoz intöleransı (Emilim Bozukluğu): Laktoz, glikoz ve galaktozun β bağları ile bağlanması ile meydana gelen bir disakkarittir. Sütteki temel şeker olan laktoz aynı zamanda hayvansal kaynaklı tek karbonhidrattır. Doğumda bebeklerin ince bağırsaklarının epitelyum hücrelerinde laktozu parçalayan laktaz enziminin aktivitesi yüksekken, sütten kesildikten sonra zamanla azalır ve bu nedenle laktaz enzimi birçok yetişkinde düşük aktivite gösterir. Kafkaslar ise hayatları boyunca yüksek laktaz aktivitesi ile istisna bir toplumdur. Laktaz enziminin yetersizliğine veya eksikliğine bağlı olarak gelişen laktoz intöleransı, düşük laktaz aktivitesine sahip insanların laktoz içeren gıdaları tüketmesi ile görülen karın ağrısı, gaz ve ishal gibi klinik semptomlar ile tanımlanır. Özellikle Afrika da yaşayan yerli halkta sıklıkla rastlanmaktadır. Ancak sütün protein, riboflavin, ve kalsiyum kaynağı olarak yüksek besleyici değeri nedeniyle laktoz intöleransı olan kişilerde tüketiminin sınırlanması çok doğru değildir. Kaldı ki laboratuar çalışmaları yaklaşık 15 g laktoz sağlayan 1 su bardağı sütün laktoz intöleransı olan kişilerde tolere edilebildiğini göstermiştir. Süt yerine süt ürünlerinin özellikle laktoz içeriği daha düşük olan ve laktoz sindirimine yardımcı olabilecek enzim ve mikroorganizmaları içeren yoğurt gibi fermente süt ürünleri, sütten daha iyi tolere edilirler. Peynir hemen hemen hiç laktoz içermemektedir. 25 Karbonhidratların Sindirimi DİYET LİFİ NİŞASTA ŞEKERLER AĞIZ Ağızdaki mekanik hareket, gıdadaki lifi parçalar ve koparır, yutulabilmesi için nemlendirmek amacıyla tükürükle karıştırır Tükürük bezleri ağız içine gıdanın nemlendirilmesi için sulu bir sıvı salgılar. Tükürük enzimi olan amilaz sindirimi başlatır: Sindirilmez Amilaz Küçük polisakkaritler, maltoz Nişasta Sindirilmez Sindirilmez Sindirilmez YEMEK BORUSU Sindirim yutulan gıda yemek borusundan aşağı doğru hareket ederken devam eder MİDE Mide asidi ve enzimleri tükürük enzimlerini inaktive eder, nişasta sindirimini durdurur İNCE BAĞIRSAK Küçük polisakkaritler, Maltoz Sindirilmez Sindirilmez Şekerler Pankreatik enzimler Sukraz Sukroz Dekstrin fruktoz +glikoz Laktaz Laktoz galaktoz +glikoz Maltoz Maltaz Maltoz Birçok lif sindirim sistemi boyunca bozulmadan geçerek kalın bağırsağa gelir. Burada, bakteriyal enzimler bazı lifleri sindirir: Bakteriyal Bazı lifler Yağ asitleri, gaz enzimler KALIN BAĞIRSAK Bakterilerin etkisi ile: Bazı oligosakkaritler Dirençli nişasta Kısa zincirli yağ asitleri Bazı kompleks polisakkaritler Lif; suyu tutar, bağırsak aktivitesini düzenler; kolesterol ve bazı mineralleri bağlar, onları dışkı ile atar. 26 glikoz +glikoz Kan Glikoz Seviyesinin Düzenlenmesi Vücuttaki her hücre az veya çok glikoza dayalı bir fonksiyona sahiptir. Beyin ve sinir sistemi hücreleri enerji için sadece glikoza gereksinim duyarlar. Kandaki glikoz seviyesinin sabit ve normal seviyelerde (70–120 mg/100 ml) olması bütün hücrelerin gereksinimlerinin düzenli olarak sağlanması açısından önemlidir. Kan glikoz seviyesi insülin ve glukagon hormonları ile düzenlenir. Her iki hormon da pankreastan salgılanır. Kan glikoz seviyesinin düzenlenmesi 5 adımda kontrol altına alınır. 1. Sindirim sonrası kandaki glikoz seviyesinin artması pankreastan insülin salgılanmasını uyarır. 2. İnsülin, glikozun hücreler tarafından alınmasını sağlar. Karaciğer ve kas hücreleri glikozu glikojen olarak depolar. 3. Karaciğer hücreleri fazla glikozu yağa da dönüştürür ve kan dolaşım sistemine bırakır. Yağ hücreleri yağı toplar ve depolar. 4. Kandaki glikoz seviyesi sınırlarının altına düştüğü zaman pankreastan kana glukagon hormonu salgılanır. 5. Glukagon, karaciğer hücrelerini glikojenin yıkımı ve açığa çıkan glikozu kana vermesi için uyarır. Ancak sadece karaciğer hücrelerindeki glikojen glikoz sağlamak için kullanılır. Kastaki glikojen depolarının kan glikoz seviyesine bir katkısı olmaz. Dengeli ve yeterli beslenme kandaki glikoz seviyesinin düzenlenmesinde en önemli faktördür. Kan glikoz seviyesi düzenlenemediği zaman hipoglisemia ve diyabet hastalıkları söz konusu olabilir. Hipoglisemia: kan glikoz seviyesinin aniden düşmesi ve endişe atağına benzer hızı kalp atışı, terleme, halsizlik, açlık gibi semptomların görülmesidir. Diyabet: kan glikozunu normal seviyesine indirmek için yeterli ve etkin insülün hormonunun bulunmamasıdır. İki tipi vardır. Tip 1 diyabette pankreas yeterli insülin üretemez ve daha çok genetik ve bağışıklık sistemi bozuklukları neden olur. Tip 2 diyabette hücreler insülin geçişine direnç gösterir. Bu durum genellikle şişmanlıkla birlikte oluşur. Önlemek için en etkin yol ideal ağırlığı sağlamak ve konsantre şekerleri sınırlı tüketmektir. 27 Kan Glikozunun Düzenlenmesi Gıdaların Glisemik Etkisi (GI) ve Glisemik Yük (GY) Yarayışlı karbonhidrat (available carbohydrate) gıdadaki karbonhidratın, ince bağırsak sindirimi sonrasında açığa çıkan, monosakkaritler olarak emilen ve vücutta metabolize olan kısmıdır. Glisemik etki, bir gıda tüketildikten sonra içerisindeki yarayışlı karbonhidratın kandaki glukoz (postprandial blood glucose) konsantrasyonu üzerine etkisini tanımlar. Yani, bir gıdanın glisemik etkisi (GI), o gıdanın tüketildikten sonra kandaki glikoz seviyesinin ne kadar hızla yükseldiği ve insülin hormonu salgılanması ile ne hızla normal seviyelere indiğine ilişkin bir değerlendirmedir. Glisemik etki; bir kişi tarafından tüketilen bir gıdanın zamana 28 bağlı kan glikoz seviyesindeki değişimlerini veren grafiğin alanının, farklı bir günde referans gıdayı tükettikten sonra elde edilen grafiğin alanına bölünmesi ile hesaplanır. Referans gıda 50 g glukoz veya 50 g yarayışlı karbonhidrat içeren bir gıda olabilir. Gıdanın bu etkisi beyaz ekmek veya glikoz gibi bilinen karbonhidrat kaynaklarının etkisi ile kıyaslanarak, Glisemik İndeks (GI) olarak tanımlanan sayısal bir değer ile ifade edilir. Araştırmacılar gıdaları iyi ya da kötü olarak nitelendirmektense yüksek, orta ya da düşük glisemik indeksli gıdaları sırasıyla iyi, daha iyi ve en iyi seçenekler olarak sınıflandırmaktadırlar. Bu durumda gıdalar glisemik indekslerine göre üç sınıfa ayrılır: glisemik indeksi 55 ve altında olan gıdalar düşük, 56–69 arasındaki gıdalar orta, 70 ve üzerindeki gıdalar yüksek glisemik indeksli gıdalar olarak değerlendirilmektedir. Glisemik indeksin sayısal olarak derecelendirilmesinde, glikoz referans alındığında glisemik indeksi 100 kabul edilmektedir. Glisemik yük (GY) ise gıdanın glisemik indeksinin porsiyon bazında değerlendirilmesidir. Örneğin karpuzun glisemik indeksi yüksektir ve bu durumda düşük glisemik indeksli bir beslenme modelinde yer alamaz. Halbuki 100 g karpuz 6 g karbonhidrat içerir ve porsiyon bazında değerlendirildiğinde glisemik yükü düşüktür. GY = GI/100 x karbonhidrat miktarı (g) Örnek: Havuç (1 orta boy) GY=45/100 x 8 g = 3.6 g Yüksek ve düşük glisemik indeksli gıdaların kan glikozundaki değişimleri 29 Gıdaların kan glikozu üzerine bu etkisine, dolayısıyla glisemik indeksine etki eden faktörler: Gıdadaki nişastanın sindirilirliği Gıdadaki nişasta ile proteinin interaksiyonu Gıdadaki yağ, şeker ve lif miktarları Gıdadaki nişastayı bağlayan moleküller Gıdanın formu; kuru, sıvı, kaba öğütülmüş, ince öğütülmüş, pişmiş Aynı zamanda tüketilen diğer gıdalar Bazı Gıdaların Glisemik İndeksleri (Glikoza oranla) Glisemik Gıda İndeks (Glikoz=100) Porsiyon Porsiyondaki miktarı karbonhidrat miktarı (g) Huma, kurutulmuş 103 50g 40 Kornflakes 81 1 neskafe finc. 26 Jelibon 78 28g 28 Patates (fırınlanmış) 76 1 orta boy 30 Beyaz ekmek 73 1 kalın dilim 14 Çay şekeri (sakaroz) 68 2 tatlı kaşığı 10 Haşlanmış pirinç 64 1 neskafe finc 36 Haşlanmış kahverengi pirinç 55 1 neskafe finc 33 44 1 neskafe finc 40 38 1 neskafe finc 40 37 1 neskafe finc 37 Çavdar ekmeği 41 1 kalın dilim 12 Portakal 42 1 orta boy 11 Şeftali 38 1 orta boy 11 Elma 38 1 orta boy 15 Kepekli tahıllar 38 1 neskafe finc 23 Yağsız süt 32 250 ml 13 Haşlanmış mercimek 29 1 neskafe finc 18 Haşlanmış kuru barbunya 28 1 neskafe finc 25 Spagetti,(beyaz,10-15dak. haşlanmış) Spagetti,(beyaz, 5 dak. haşlanmış) Spagetti, (Tam tane buğday haşlanmış) 30 Bazı gıdaların Glisemik Yükü (GY) Gıda GI Porsiyon Yarayışlı GY karbonhidrat Karpuz 72 120 6 4 Dondurma 37 50 9 4 Patates 74 150 20 15 Makarna 47 180 48 23 Pilav 64 150 36 23 Çikolata 65 60 40 26 Gıdaların glisemik etkisi ve sağlık Sağlıklı bir beslenmede diyetteki karbonhidratın yavaş emilimiyle birlikte kan glikoz seviyesinde orta düzeyde artış ve normal seviyeye düzgün bir dönüş istenmekte iken (düşük glisemik yanıt); hızlı emilim sırasında, kan glikozu ani yükselmekte ve sonrasında normal değerin düşmesi güçleşmektedir (yüksek glisemik yanıt). Yüksek glisemik indeksli bir öğün, düşük glisemik indeksli bir öğüne göre daha yüksek kan şekeri yanıtı oluştururken, Kan şekerinin hızlı yükselmesi ve yüksek seyretmesi insülin hormonunun salgılanmasını arttırdığı için glisemik indeksi yüksek gıdalarla beslenme tarzının obezite, tip 2 şeker hastalığı, zayıflamış glikoz emilimi, insülin direnci ve bunlarla ilintili olarak kronik hastalıkların riski arttırdığı ortaya konmuştur. Yemek sonrası yüksek kan şekeri düzeyleri sadece diyabetik hastalar için değil aynı zamanda normal açlık kan şekerine sahip insanlar için de bir risk faktörü olarak kabul edilir. Bu nedenle hipergliseminin önlenmesinde sağlıklı kişiler de hedef alınmalıdır. 31 Glisemik yüklenmeyi azaltmak için, Sağlıklı beslenmede düşük glisemik indeksli gıdaların seçimi ve/veya düşük glisemik indeks sağlayan formulasyonların oluşturulması ve gıda işleme yöntemlerinin seçimi önemlidir. Tam tane tahıl (rafine edilmemiş), kurubaklagil, çerez, meyve ve nişastalı olmayan sebze tüketimi arttırılmalıdır. Patates, pirinç ve beyaz ekmek gibi yüksek glisemik indeksli nişastalı gıdaların tüketimi azaltılmalıdır. Şekerli içecekler, kek, kurabiye, jelibon ve şeker tüketimi azaltılmalıdır. 5. Karbonhidrat Alımı ile İlgili Öneriler Günlük enerji gereksiniminin %55-65’inin gıdalardaki karbonhidratlardan karşılanması beklenir. Karbonhidratların 1 g mı vücuda 4 kcal enerji sağlar. Sabit ve düzenli bir miktar karbonhidratın diyette bulunması önemlidir. Çünkü beyin, sinir hücreleri ve gelişmekte olan kırmızı kan hücrelerinin sentezi veya fonksiyonları için enerji kaynağı olarak glikoza gereksinimleri vardır. Enerji, diyette sadece yağlardan karşılanırsa bu hücrelerin fonksiyonları gerçekleşemez. Diyette gereken miktarda karbonhidrat alınmadığı zaman proteinler parçalanarak bu gereksinimi karşılamak üzere glikoza dönüşürler. Ancak bu durumda proteinler enerji kaynağı için kullanılmış olduğundan, vücuttaki protein, hormon, enzim sentezleri gibi görevlerini yerine getiremezler. Karbonhidratların gereken miktarda tüketilerek proteinin enerji için kullanımının önlenmesine ‘karbonhidratların proteini koruyucu etkisi’ denir. 1. Kompleks Karbonhidrat Alımı Günlük gereksinim: 300 g veya günlük enerji gereksiniminin % 55-60 ı karbonhidratlar ile sağlamalıdır. Her gün 5- 9 porsiyon meyve veya sebze 6 -11 porsiyon ekmek, tahıl ve kurubaklagil tüketimi uygundur. 2. Rafine Şekerler Alımı Günlük enerji gereksinimini en fazla % 10 u rafine şekerlerden sağlanmalıdır. 3. Diyet Lifi Alımı Günde 25 g veya 11.5 g / 1000 kalori 32 6. Karbonhidrat İkameleri Gıdaların üretiminde, formülasyonlarında bulunan karbonhidrat gibi bileşenlerin yerine ikamelerin kullanılması ile enerji değerinin azaltılması veya diş sağlığı üzerine olumlu etkilerin elde edilmesi mümkündür. Karbonhidratın ikame edilmesinde en önemli amaç tatlılık derecesinde herhangi bir kayıp yaratmadan enerjiyi azaltmaktır. Bu iki şekilde yapılabilir. 1. Kullanılan tatlandırıcı karbonhidratın (şeker), benzer tatlılığı sağlayan ancak daha düşük enerji değerine sahip bir karbonhidrat ile yer değiştirmesi. 2. Kullanılan tatlandırıcı karbonhidratın (şeker), benzer tatlığı sağlayan ancak daha düşük enerji değerine sahip bir karbonhidrat ve bir dolgu maddesi ile yer değiştirmesi. Sıvı gıdaların enerjisinin azaltılmasında şeker yoğun bir tatlandırıcı ile yer değiştirebilir. Ancak kek, kurabiye gibi tamamı su fazı olmayan ürünlerde şekerin çıkarılması ile yaratılacak boşluk aynı zamanda bir dolgu maddesinin hacmi ve ağırlığı tamamlaması ile kazanılır. Yapay Tatlandırıcılar Yapay tatlandırıcılar gıda endüstrisinde gıdalarda ve içeceklerde enerji miktarını azaltmak ve diş sağlığını korumak için sıklıkla kullanılmaktadır. Fazla alım miktarlarında toksik etki gösterirler. Aspartam, fenilalanin ve aspartik asitlerin birleşmesinden meydana gelen bir dipeptitdir. Yapay Tatlandırıcılar Şeker alternatifi Enerji değeri Sukroza göre tatlılık derecesi ( kcal/ g) (sukroz 100) Siklamat 0 1500-2000 Aspartam 4 15000-25000 Asesülfam-K 4 20000 Sakkarin 0 24000-50000 33 Düşük Moleküler Ağırlıklı Dolgu Maddeleri Bu kategorideki en basit şeker ikameleri polyollerdir. Polyoller basit şekerlerin hidrojenlenmiş formlarıdır. Şeker alkolleri olarak da isimlendirilirler. Şeker alkolleri meyve ve sebzelerde doğal olarak bulunurlar. Endüstriyel olarak şekerlerin hidrojenasyonu ile elde edilirler. Bu şekilde elde edilen şeker alkolleri daha higroskopiktir ve kristalleşme eğilimleri daha azdır. Biyolojik olarak yarayışlılıkları düşüktür, alınan miktarların büyük bir bölümü sindirim sisteminde doğrudan kalın bağırsağa geçerek atılırlar. Bazı Polyoller Bileşik Enerji değeri Sukroza göre ( kcal / g ) tatlılık derecesi Emilim yüzdesi (sukroz 100) Sorbitol 1.80-3.30 70 % 50 Mannitol 1.6 50 % 25 Maltitol 2.8-3.5 75 % 40 Ksilitol 2.4 90 % 25 Laktitol 2.00 40 çok az İsomalt 2.00 60 % 20 Frukto-oligo sakkaritler 2.00 30 - Polidekstroz* 1.00 yok % 25 *Polidektroz; gluloz, sorbitol ve sitrik asidin termal polimerizasyon ürünüdür. Büyük Moleküler Ağırlıklı Dolgu Maddeleri Diyet lifi olarak bilinen ve sindirilemeyen kompleks karbonhidratlar düşük kalorili dolgu maddeleri olarak da kategorize edilebilirler. Selüloz, hemiselüloz, pektin,gumlar, musilajlar ve lignin bu kategoridedir. Bu maddeler oldukça kompleks karbonhidrat polimerleridir. 34 Bazı Dolgu Maddeleri Genel özellikleri Uygulamaları Agaroz Jel oluşturma, emülsiyon sağlama, Fırın ürünleri, süt ürünleri, Aljinat stabilizer, ,su bağlama, kıvam tatlılar, et analogları, salata Karagenan verme, protein ile kompleks sosları, reçeller, et ürünleri, Selüloz oluşturma, bulk oluşturma, dondurma, soslar, Galaktomannanlar stabilizör. Polisakkarit Guar gum Lokust bean gum D-glukan Pektin Polidekstroz Ksantan gum 35 1. Tanımlama 2. Toplam Yağ Trigliseritler Yağ Asitleri Omega-6 yağ asitleri Linoleik asit Omega-3 yağ asitleri Linolenik asit Ekosapentaenoik asit(EPA) Dokosahekzaenoik asit (DHA) Fosfolipitler Steroller 3. Yağların Sindirimi, Emilimi ve Taşınımı 4. Yağların Vücuttaki Fonksiyonları Enerji Kaynağı Olarak Yağlar Zorunlu Yağ Asitleri Kaynağı 5. Yağ Alımı ile İlgili Öneriler 1. Tanımlama Diyetteki yağlar gıda olarak yenilen tüm bitki ve hayvan dokularındaki lipitleri içerir. En çok bilinen katı ya da sıvı yağlar çok küçük miktarda sterol gibi lipit bileşenlerinin ve triaçilgliserollerin (trigliserit) bir karışımıdır. Farklı lipit moleküllerinde bulunan yağ asitleri beslenme açısından farklı öneme sahiptir. 2. Toplam Yağ Trigliseritler: Sadece birkaç yağ asiti gıdalarda veya vücutta serbest yağ asidi şeklindedir. Büyük bir çoğunluğu trigliserit formundadır. Trigliseritler molekül büyüklüğü veya çeşitliliği bakımından büyük farklılıklar gösterseler de temel yapıları bir gliserol molekülüne ester bağları ile bağlanmış 3 yağ asidinden oluşmaktadır. Trigliseritlerde gliserol 36 molekülü değişmez ancak yağ asitlerinin karbon zincirinin uzunluğu ve bu zincir üzerinde taşıdıkları doymuş veya doymamış bağlar farklılık gösterir. Yağ asitleri Bir yağ asidi organik bir asittir ve hidrojenlerin bağlandığı karbon atomlarından oluşmuş düz zincir yapıdadırlar. Zincir üzerindeki karbonların sayısı çifttir ve asit uç (COOH) ve metil uç (CH3) olmak üzere iki uca sahiptirler. Yağ asidi, zincirin asit ucuna karbon atomlarının eklenmesiyle uzar. Zincir uzunlukları geniş bir çeşitlilikte değişiklik göstermektedir. Örneğin, sütte 4 karbonlu yağ asiti bulunurken, balık yağında 30 karbonlu yağ asiti bulunmaktadır. Genelde yağ asitleri 18 karbonludur. Zincir yapı üzerinde çift bağı olmayan yağ asitleri doymuş yağ asitleri, tek çift bağı olan yağ asitleri tekli doymamış yağ asitleri ve birden fazla doymamış bağı olan yağ asitleri çoklu doymamış yağ asitleri olarak tanımlanır. Yağ asitleri arasındaki farklılıklar: Zincir uzunluğu (C18:2 n-6, 18 karbon atomuna sahip) Çift bağ sayısı (C18:2 n-6, iki adet çift bağı var) Bağın konumu (C18:2 n-6, ilk çift bağ zincirin metil ucundan sayıldığında 6. Karbondadır) Bağın etrafındaki hidrojen atomlarının konumu (c6-C18:2, cis formu) Sınıflandırma Doymuş yağ asitleri: Stearik asit 18:0, laurik asit (C12:0), myristik asit (14:0), palmitik asit (16:0). Tekli doymamış yağ asitleri: Oleik asit 1(C18:1) Çoklu doymamış yağ asitleri: Omega-6 yağ asitleri: çoklu doymamış ve metil (CH3) ucundan itibaren sayıldığında ilk çift bağı 6. karbonda olan yağ asitleri grubudur. Linoleik asit (C18:2, n-6) 37 Omega-3 yağ asitleri: çoklu doymamış ve metil (CH3) ucundan itibaren sayıldığında ilk çift bağı 3. karbonda olan yağ asitleri grubudur. Alfa-linolenik asit (C18:3, n-3) EPA, eikosapentaenoik asit (C20:5, n-3) DHA, dokosahekzaenoik asit (C22:6 n-3) Zorunlu Yağ Asitleri Vücut hücreleri; C, H ve O içeren, trigliserit yapılarını çözen ve tekrar trigliserit olarak sentezleyen enzimlere sahiptir. Ancak linoleik asit (n-6) ve alfa-linolenik asidi (n-3) sentezleyemez. Bu yağ asitleri zorunlu yağ asitleridir, mutlaka gıdalarla alınmalıdır. Araşidonik asit de omega-6 grubundan 20 karbonlu ve 4 çift bağı olan bir yağ asididir. Şayet diyet bitkisel yağ ve kırmızı eti yeterli miktarda içeriyorsa bu yağ asidi vücuda yeterli miktarda sağlanır. Aynı zamanda linoleik asit bu yağ asidinin ön maddesidir; yani araşidonik asit gerektiğinde linoleik asitten sentezlenir. Omega-3 grubunun diğer üyeleri de ekosapentaenoik asit (EPA, 20:5) ve dokosaheksaenoik asit (DHA, 22:6) dir. Linolenik asit yeterli alındığında bu iki yağ asidi linolenik asitden sentezlenir. Bu yağ asitleri normal gelişme ve büyüme için zorunlu olup kalp hastalıkları, hipertansiyon, artirit ve kanserden korunma etkilidirler. Ekosanoidler 20 karbonlu yağ asitlerinin türevleridir. Biyolojik olarak kan basıncını ve kanın pıhtılaşmasını düzenlerler prostaglandinler, tromboksanlar ve lekotrienler bu grupta yer alırlar. 38 Yağ Asitlerinin Kaynakları Yağ asiti Stearik asit Doymuşluk 18:0 doymuş Gıda kaynakları Çoğu hayvansal yağ Oleik asit 18:1 tekli doymamış Zeytinyağı, kanola yağı Linoleik asit 18:2 çoklu doymamış Yapraklı sebzeler, ayçiçeği yağı, çerezler, mısır yağı, soya fasulyesi, pamuk yağı, susam yağı, kümes hayvanları eti yağı Araşidonik asit 20:4 çoklu doymamış Et 18:3 çoklu doymamış Soya fasulyesi, keten tohumu, kanola, buğday özü, çerezler, fındık, ceviz Omega-6 Omega-3 Alfa-linolenik asit EPA ve DHA İnsan sütü, balık, kabuklu deniz ürünleri, linolenik asit 20:5 EPA 22:6 DHA Fosfolipitler: Fosfolipitler ve steroller gıdalardaki yağın % 5 ini oluştururlar, % 95 i trigliseritledir. Fosfolipitler yapı olarak trigliseritlere benzerler. Doğada en iyi bilinen fosfolipit lesitindir ve kaynakları yumurta, karaciğer, soya fasulyesi, buğday özü ve yer fıstığıdır. Yapısında gliserole bağlı iki yağ asiti vardır, üçüncü yağ asidinin yerinde ise kolin veya başka bir N içeren moleküle bağlı bir fosfat grubu bulunur. Gliserole bir doymuş yağ asidi 1. pozisyonda ve bir tane çoklu doymamış yağ asiti 2. pozisyonda esterifiye olur. Fosfor ve bir organik baz (kolin) içeren polar gruplar da gliserole bağlanarak bir hidrofilik bölge oluştururlar. Bu durumda lesitinde polar ve apolar kısımların olması gıda endüstrisinde yoğun olarak emülsifiyer olarak kullanılmasına neden olur. Fosfolipitler vücutta hücre membranlarında yer alarak, hidrofobik veya hidrofilik öğelerin taşınmasına yardımcı olur. Son yıllarda lesitinin destek olarak kullanımı yaygınlaşmıştır. Bu yanlıştır. Lesitin vücut için mutlaka gıdalarla alınması gereken (zorunlu) bir besin öğesi değildir. Vücudun gereksinimi olan miktar karaciğerde sentezlenir. 39 Steroller: Sterollerin yapısı trigliserit ve fosfolipidlerin yapısından oldukça farklıdır. Zincir den ziyade çeşitli yan zincirlerin bağlandığı halka yapısındadırlar. Hayvansal dokulardaki en önemli sterol kolesteroldür. Bitkisel gıdalardaki başlıca steroller; β-sitosterol, kapesterol ve stigmasterol, skualen ve orizonellerdir. Katı ve sıvı yağların sterol içerikleri % 0,01-2 arasında değişmektedir. Steroller vücut için yaşamsal önemi olan bileşiklerin sentezlenmesi için gereklidir. Safra asitleri, cinsiyet hormonları, adrenal hormonlar ve D vitamini sentezi için kolesterole gereksinim vardır. Popüler basın son yıllarda kolesterolü şeytan gibi gösterse de, vücut bu bileşiği gerektiği zaman karaciğerde günde 800–1500 mg sentezler ve kullanır. Bu miktar diyetle alınanda çok daha fazladır. Kolesterolün zararlı etkisi kalbe giden damarlarda biriken plak formu ile kalp krizine ve hastalıklarına neden olmasıdır. Bu plak formunun birikimini etkileyen gıdalarla alınan kolesterolün yanı sıra pek çok etken söz konusudur. 3. Yağların Sindirimi Emilimi ve Taşınması Gıdalardaki pek çok yağ triaçilgliserol formundadır ve absorbe edilmeden önce yağ asitleri ve monoaçilgliserolerine hidrolize edilmek zorundadır. Yağların sindiriminde ve kana taşınmalarında en önemli sorun hidrofobik yapıda olmalarıdır. Apolar olan bu bileşiklerin hidrolize olabilmeleri için, polar yapıda olan sindirim suları ile birleşmeleri gerekir. Bu aşamada safra asitleri ve fosfolipitler polar ve apolar uçları ile ince bağırsaklarda su ve yağın birleşimini sağlayarak, emülsiye yağ oluşturur. Daha sonra emülsiyona pankreastan salgılanan lipaz enzimi etki eder. Pankreatik lipaz yağ asitlerinin ve fosfolipitlerin hidrolizini katalizleyerek, monogliserit, gliserol ve yağ asitlerine ayırır. Trigliseritlerin sindiriminin sonunda gliserol, kısa ve orta uzun zincirli yağ asitleri kolaylıkla ince bağırsak hücrelerine geçebilir ve buradan da doğrudan kan dolaşım sistemine girerler. Daha büyük molekül olan monogliseritler ve uzun zincirli yağ asitleri emülsiye yağ kürecikleri olarak tanımlanan miselleri oluştururlar. Bu yapının polar yanı ile ince bağırsak hücrelerine geçmesi daha kolay olur. İnce bağırsak hücrelerinde monogliseritler ve uzun zincirli yağ asitleri tekrar birleşerek (resentez), yeni trigliserit yapısını oluştururlar. Yağların sindirim aşamasında olduğu gibi kana taşınma aşamasında da aynı sorun söz konusudur. Hidrofobik bileşikler olan yeni yapılmış trigliseritler, kolesterol ve fosfolipitler kan dolaşım sistemine lipoprotein adı verilen özel taşıyıcılara bağlanarak geçerler. İnce bağırsaktan hareket eden ilk taşıyıcı lipoprtoteinler şilomikronlardır. 40 Yağların sindirimi AĞIZ Dilaltındaki bezler dil lipazı olarak bilinen bir lipaz enzimini salgılar. Katı yağlar ağızda erimeye başlar ve vücut sıcaklığına ulaşır. YEMEK BORUSU Değişikliğe uğramaz MİDE Asit koşullarda stabil olan dil lipazı trigliseritlerin bir bağını hidrolize ederek, digliserit ve yağ asitleri açığa çıkarır. Yağların dil lipazı tarafından hidrolizinin derecesi birçok yağ için düşüktür fakat süt yağları için yüksektir. Midenin çalkalama hareketi yağları su ve safra ile karıştırır. Gastrik lipaz salgılanır ve az miktarda yağı hidrolize eder. İNCE BAĞIRSAK Safra Emülsifiye yağ Yağ Karaciğerde sentezlenen safra, safra kesesinde depolanır ve safra kanalı yoluyla: Pankreastan gelen pankreatik lipazın girişi: Pankreatik lipaz Emülsifiye yağ Monogliseritler, gliserol, yağ asitleri (emilen) KALIN BAĞIRSAK Bazı yağ ve kolesterol lif tarafından tutularak, dışkı ile atılır. Yağların Kana Taşınması Gliserol Doğrudan kan dolaşımına geçerler Kısa zincirli yağ asitleri Doğrudan kan dolaşımına geçerler Orta zincirli yağ asitleri Doğrudan kan dolaşımına geçerler Uzun zincirli yağ asitleri Trigliserit yapımı Monogliseritler Trigliserit yapımı Trigliseritler Şilomikronlara bağlanarak kan dolaşımına geçerler Kolesterol Şilomikronlara bağlanarak kan dolaşımına geçerler Fosfolipitler Şilomikronlara bağlanarak kan dolaşımına geçerler 41 Lipoproteinler Lipoproteinler lipitlerin lenf ve kan dolaşım sisteminde dolaşmalarını sağlayan protein ve yağ içeren moleküllerdir. Dört çeşit lipoprotein vardır. Şilomikronlar: yağların sindirim ve emiliminden sonra ince bağırsak hücreleri tarafından sentezlenirler. Yağların vücudun her yerindeki hücrelere ulaşmasını sağlarlar. Hücreler şilomikronların yüklenmiş olduğu yağları aldıkça şilomikronlar giderek küçülürler. Aynı zamanda karaciğer hücreleri diyetle gelen yağ asitlerini alıp kolesterol, farklı yağ asitleri ve diğer bileşikler gibi endojen yağları üretirler. Karaciğer tarafından sentezlenen trigliseritler vücudun adipoz dokusunda depolanmak üzere karaciğerden ayrılırken karaciğer onları proteinler, kolesterol ve fosfolipitlerle birlikte paketler. Bu paketler karaciğerden Çok Düşük Yoğunluklu Lipoproteinler (VLDL) olarak ayrılırlar. Karaciğer tarafından sentezlenen VLDL ler trigliseritleri, fosfolipitleri ve kolesterolü taşırken hücreler tarafından trigiseritler çekilir. Trigliseritlerini kaybeden VLDL gittikçe yoğunluğunu kaybeder ve LDL formuna dönüşür. Düşük Yoğunluklu Lipoproteinler (LDL) olarak tanımlanan bu lipoproteinler VLDL metabolizmasının son ürünleridir. LDL birkaç trigliserit, yarıdan fazlada kolesterol içerir. Bu lipoproteinler vücutta dolaşarak, taşıdıkları trigliseritleri, kolesterolü ve fosfolitlerileri kas, adipoz doku ve diğer pek çok hücrenin almalarını sağlarlar. Hücreler bunları membranda kullanmak üzere veya hormonları veya diğer bileşikleri sentezlemek üzere veya daha ileride kullanmak üzere depolamak amacıyla alırlar. Plazmadaki kolesterolün yaklaşık % 60-80’i LDL’ler tarafından taşınır. LDL ile ilgili en önemli nokta lipid içeren kısmının oksidasyon ile tahrip olmasıdır. Okside olmuş LDL’nin zamanla aktivitesini yitirerek, damar içlerinde kalsifiye olduğu ve zaman içerisinde kalp-damar hastalıklarına risk oluşturduğu bilinmektedir. Ortalama LDL değerleri genetik ve çevresel faktörlerden dolayı toplumsal farklılık gösterir, ancak beslenmenin önemli bir faktör olduğu kesindir. Kan dolaşım sisteminde LDL nin standartların üzerindeki miktarlarda olmasının kalp-damar hastalıkları riskini arttırdığı, Yüksek Yoğunluklu Lipoproteinler (HDL) in ise azalttığı belirlenmiştir. Dördüncü lipoprotein yapısı olan HDL daha fazla protein içerdiği için daha yoğundur. Yağ hücreleri gliserol, yağ asitleri, kolesterol ve fosfolipitleri kan dolaşım sistemine gönderdiği zaman karaciğer bunları taşımak için hemen HDL sentezler. HDL ler plazma kolesterolünün % 1540’ını taşırlar ve görevleri hücrelerden kana verilen kolesterolü ve diğer lipitleri alarak karaciğere getirmektir. 42 HDL ve LDL nin sağlık üzerine etkisi, her iki lipoproteinin de kalp damar sağlığı ile yakından ilgili olmasıdır. Kalp hastalıkları ile ilişkili olan kan kolesterolü LDL nin taşıdığı kolesteroldür. HDL de kolesterolü taşır ancak bu taşıma kolesterolün parçalanması veya atılması için karaciğere götürülmesidir. Kandaki LDL konsantrasyonunun yüksek olması kalp-damar hastalıkları için önemli bir risk faktörüdür. Kandaki HDL konsantrasyonunun yüksek olması ise bu hastalıkların riskini azaltmaktadır. Kan lipit değerleri (mg/dL): Toplam kolesterol <200, LDL<130, HDL>35, trigliserit <200 olmalıdır. %80-90 trigliserit %1-2 protein %2-7 kolesterol %3-6 fosfolipit Yağları Taşıyan Lipoproteinler 43 4. Yağların Vücuttaki Fonksiyonları Enerji Kaynağı Olarak Yağlar Yağ asitleri, beyin ve sinir hücreleri hariç tüm hücrelerin mitokondrilerinde beta oksidasyonu ile enerji sağlarlar. Bunlar mitokondriye spesifik açil karnitin türevleri olarak girerler. Doymuş kısa, orta ve uzun zincirli yağ asitleri farklı dehidrogenazlar tarafından birinci adım beta oksidasyona maruz kalırlar. Sonuçta, enerji elde edilen trikarboksilik asit döngüsüne ya da diğer metabolik yollara giren asetilCoA molekülleri elde edilir. Ancak diyet yeterli düzeyde karbonhidrat içermezse beyin ve sinir sistemi hücrelerinin enerji gereksinimi için gerekli glikoz, yağın metabolik ürünü olan keton cisimcikleri olarak tanımlanan bileşiklerden karşılanmaya çalışılır. Glikozun bu şekilde sağlanması istenilen bir durum değildir. Keton cisimcikleri ile kanın alkalitesi değişir ve ketozis olarak tanımlanan tablo gelişerek ölümle sonuçlanır. Ketozisi önlemek için diyetin en az 100 g karbohidrat içermesi gerekir. 1 g yağ 9 kalori verir. Zorunlu Yağ Asitleri Kaynağı Zorunlu yağ asitleri vücutta sentezlenemeyen, diyetle dışarıdan alınması gereken yağ asitleridir ve hem n-6 hem de n-3 serisinin üyelerini içermektedir. n-6 ve n-3 yağ asitleri, membran yapısında bulunan ve reaktif bileşikler olan ekosanoidlerin öncüsü olarak kritik bir role sahiptirler. Çeşitli ekosanoidlerin; bağışıklık sistemi üzerinde etkileri vardır. Farklı biyolojik rollere sahip olmaları nedeniyle diyetteki n-6 ve n-3 yağ asitleri arasındaki denge önemlidir. 5. Yağ Alımı ile İlgili Öneriler Aşırı yağ tüketiminin obezite, koroner kalp hastalıkları ve bazı kanser tiplerinin oluşum riskini arttırdığı bilinmektedir. Yüksek LDL ve serum kolesterolü seviyeleri damar sertliği ve koroner kalp hastalıkları için ana risk faktörüdür. Bu faktörün ve diğer faktörlerin risklerinin derecesi; alınan yağ asidinin tipine ve miktarına, toplam yağdan gelen enerjinin yüzdesine, diyetle alınan kolesterol miktarına, lipoproteinlerin seviyesine, antioksidanlar ve diyet lifinin alım miktarlarına göre değişkenlik gösterebilir. 44 Yağlardan sağlanan enerji günlük enerji gereksiniminin % 30 unu aşmamalı, %15 den aşağıda olmamalıdır. Pratik olarak bu değer, günde 65 g yağ tüketimi olarak önerilmektedir Doymuş yağ asitlerinin sağladığı enerji toplam enerjinin % 10’unundan fazla olmamalıdır. Günde 20 g doymuş yağı aşmamalıdır. Linoleik asit, toplam enerjinin % 3 ünü karşılayacak miktarda alınmalıdır. Bu alımın üst limiti %7 dir. Linolenik asit, toplam enerjinin % 0.3 ünü karşılayacak miktarda alınmalıdır. Diyetteki linoleik asitin, linolenik asite oranı 5:1 ve 10:1 arasında olmalıdır. 10:1 den fazla orandaki alımlarda diyet yeşil yapraklı sebzeler, baklagiller, balık ve diğer deniz ürünleri gibi n-3’çe zengin gıdaları içermelidir. Fetal ve bebek gelişiminin karşılanabilmesi için hamilelik ve laktasyon süresince zorunlu yağ asitlerinin alımlarında önemli bir dikkat sarf edilmelidir. Kolesterol alımı günde 300 mg ile sınırlandırılmalıdır. Trans yağ asitleri Doymamış bitkisel yağlar; daha katı ya da daha stabil yağların üretimi için kısmi olarak hidrojenlendirilir. Bu işlem sırasında doymamış yağ asitlerinin bazıları doymuş pozisyona geçmezler bunun yerine geometrik olarak (izomerizasyon) konumlarını değiştirirler. Bu şekilde değişen yağ asitlerine trans-yağ asitleri denir. Bu trans yağ asitlerinin vücuttaki davranışı oleik asit ile karşılaştırıldığında, kısmi hidrojenlendirilmiş bitkisel yağlardaki trans izomerlerin serum LDL-kolesterol seviyesini arttırdığı ve HDL seviyesini düşürdükleri gözlenmiştir. Bu durumda kalp ve damar hastalıklarının riski artmaktadır. Sağlık üzerine olumsuz etkileri nedeniyle trans yağ asitlerinin yüksek miktardaki alımları istenmemektedir. Ancak trans yağ asitleri koyun, dana, kuzu gibi bazı geviş getiren hayvanların sindirim sisteminde üretilmektedir. Bu hayvansal kaynaklı gıdalarda; et, tereyağı, süt ve süt ürünlerinde trans yağ asitleri doğal olarak bulunmaktadır. Dolayısıyla kısıtlama konusunda bu gıdaların tüketiminde bir kısıtlama yapılması doğru değildir. Ancak, kızartılmış, fırınlanmış ürünlerde; kek, kraker, pizza, kurabiye, salata sosları, mayonez, kızartılmış patates, tavuk, balık gibi gıdaların üretimi sırasında önemli ölçüde trans yağ meydana gelmektedir. Türk Gıda Kodeksindeki son düzenlemeler ile konuda bilgilendirmenin ambalaj üzerinde yapılması zorunlu kılınmıştır. 45 Trans yağ alımının kontrolü için: Tüketiciler, hem doymuş yağ asitleri hem de doymamış yağ asitlerinin trans izomerlerini azaltmak için sıvı yağları ve yumuşak yağları (bunlar oda sıcaklığında yumuşak olan yağlar) katı yağlara (oda sıcaklığında daha katı olan yağlar) tercih etmelidirler. Gıda üreticileri, hidrojenasyon ile artan yağ asitlerinin trans izomerlerinin seviyesini azaltmalıdır. Devlet, gıda sağlamada izomerik yağ asitlerinin seviyesini izlemelidir. Devlet, belirgin miktarda trans yağ asidi içeren gıdaların doymuş yağ asidi içeriği ile ilgili standartlarını sınırlandırmalı ve trans yağ asidi içeriği yüksek olan gıdaların doymuş yağ asidi içeriği düşük olarak etiketlenmesine izin vermemelidir. Yağ İkameleri Yağ ikameleri gıdaların yağ içeriğinin azaltılması amacıyla, formulasyondan çıkartılan yağın yerine konan bileşenleridir. Üç tip yağ ikamesi vardır. 1. Yağ taklitleri (Fat mimetics) : su tutma kapasitesine sahip protein ve karbonhidratlar ile yağın karakteristik özellikleri sağlanır. 2. Düşük kalorili yağlar, yağın teknik fonksiyonlarını ve fiziksel özelliklerini sağlayabilen ve vücut tarafından emilmeyen sentetik ikameler. 3. Yağ ikameleri (Fat substitutes) : Yağlara fiziksel olarak çok benzeyen ancak enerji sağlamayan ticari formlardır. Yağ taklitleri, yağların ağız hissini sağlayan ve yağın miktarı ile bire bir yer değiştiren maddelerdir. Tipik yağ taklitleri nişasta, selüloz, pektin, protein, hidrofilik kolloidler, dekstrinler ve polidekstrozdur. Bu materyaller mikropartikül haline getirilerek, yağa emülsiye edilirler. Protein ve karbonhidrat bazlı bu materyaller ağırlıklarının 3 katından fazla su tutabilirler ve yağın ağız hissini taklit edebilen özellik kazanırlar. Bu şekilde hidrate olmuş materyal formulasyonda yağın yerine geçtiğinde kaloride önemli bir azalma sağlarlar. Bu maddelerin 1 g mı 4 kcal enerji sağlayabilirken, su tutma kapasiteleri ile bu değer 2 kcal e düşmektedir. Bu durumda 1 g yağın vereceği 9 kalorinin oldukça altında bir değer elde edilebilir. Ancak yüksek su tutma özelliklerinden dolayı kullanım alanları kısıtlıdır. Örneğin kızartma ürünleri için uygun değildirler. Düşük molekül ağırlıklı nişastalar, dekstrinler, maltodekstrinler ve ksantan gibi gumlar karbonhidrat bazlı ikamelerdir. Protein bazlı ikameler 46 ise temel olarak süt ve yumurta beyazından elde edilirler. Tüm bu yağ taklitleri insan vücudunda sindirilip, emilip, metabolize olabilirler. Düşük kalorili yağlar, sentetik olarak elde edilen triaçilgliserollerdir. Gıdadaki yağın bütün fonksiyonlarını gösterirler ve ticari olarak üretilmektedirler. Örneğin, Caprenin: kaprilik (8:0), kaprik (10:0) ve behenik asitlerin (22:0) oluşturduğu trigliserit yapısı ve Salatrim: asetik, propiyonik, bütirik asit gibi kısa zincirli yağ asitleri ile uzun zincirli yağ asiti olan stearik asidin yaptıkları trigliserit yapıları piyasada satılan düşük kalorili yağlardır. Özellikleri 2 orta veya kısa zincirli yağ asitlerinin bir uzun zincirli yağ asidi ile yaptıkları trigliserit formunun sindirilirliğinin düşük olmasıdır. Tamamen sindirilmedikleri için sağladıkları enerji 5 kcal/g dır. Yağ ikameleri, fiziksel olarak yağlara çok benzerler ve yağı ağırlık bazında bire bir ikame ederler. Genelde ısıya dayanıklıdırlar ve 0-3 kcal/g enerji sağlarlar. Yağ ikameleri yapıları nedeniyle yağlardan farklı sindirilirlikleri ve sindirim fonksiyonları olan maddelerdir. Bu maddelerden bir tanesi şekerlerin yağ asitleri ile yaptıkları esterlerdir. Olestra ticari ismiyle piyasaya sürülen sukroz poliesteri tıpkı yağlar gibi davranarak sindirim sisteminde trigliseridleri parçalayan enzimler tarafından hidrolizlenir. Ancak açığa çıkan yağ asitleri ve gliserol değil, yağ asitleri ve sukrozdur. Bu durumda yağların emilim aşamasında ince bağırsak lümeninde tekrar trigliserit sentezi, gerekli olan gliserol ortamda olmadığı için yapılamaz ve sukroz yağ asitleri kolona geçerek atılırlar. Yağın yerine kullanılan bu ikameler sindirim sisteminden kana geçemediği için hiç kalori vermezler. Bu tip yağ ikamelerinin uzun süre kullanımı yağda çözünen bileşiklerin ve vitaminlerin emiliminde zayıflığa neden olur. Örneğin olestranın uzun süreli kullanımında vücudun α-tokoferol depolarında azalma saptanmıştır. Bu tip ikamelere başka bir ticari örnek Sorbestrindir. Sorbestrin sorbitolün hegza yağ asiti esteridir ve Olestra gibi vücutta sindirilemez. Her iki yağ ikamesi de enerji vermeyen örneklerdir. Gliserol yerine malonik veya tartarik asidin kullanılarak elde edilen yağ asitlerinin ester formu bir başka ticari yağdır ve kısmen sindirildiği için 1-3 kcal/g enerji sağlamaktadır. 47 Yağ İkameleri ve Taklitleri Olarak Kullanılan Bileşenlere Örnekler Karbohidrat ve Protein Bazlı Emilmeyen lipitler Modifiye edilmiş glikoz polimerleri Şeker ve şeker alkollerinin yağ asitleri ile Modifiye edilmiş mısır, nişasta, patates ve esterleri pirinç nişastaları Polikarboksilik asit ve gliseril esterleri Gumlar ve alginler Alkilgliseril etherleri Selüloz türevleri Poligliserol esterleri Mikropartikül proteinler Dallanmış triaçilgliserol esterleri Β-glukan Yağ İkamelerinin Potansiyel Avantaj ve Dezavantajları Avantajlar Dezavantajlar Toplam yağ alımının azalması Zorunlu yağ asitlerinin alımının azalması Kolesterol alımının azalması Yağda çözünen vitaminlerin alımının azalması Kolesterol emiliminin azalması Maliyetin artması Enerji alımının azalması Gıda tüketiminin artması Kompleks karbonhidrat alımının artması Aşırı alımda ince bağırsakta değişimler 48 1. Tanımlama 2. Proteinlerin Yapısı Amino asitler Konjuge Proteinler 3. Protein Denaturasyonu 4. Proteinlerin Sindirimi ve Emilimi 5. Protein Sentezi Zorunlu Amino Asitler 6. Protein Kalitesi 7. Protein Alımı ile İlgili Öneriler Protein ve Amino Asit Destekleri 1. Tanımlama Proteinler, karbonhidratlar ve yağlarda olduğu gibi aynı C H O atomlarına sahip olmakla birlikte onlardan farklı olarak N atomunu da içerirler. C H O ve N proteinin yapı taşları olan amino asitlerin yapısında yer alırlar. Bu amino asitlerin bir zincir şeklinde bağlanmasıyla meydana gelen polipeptit zincirleri protein olarak isimlendirilir. 2. Proteinlerin Yapısı Amino asitler : Yirmi çeşit amino asit vardır ve hepsinin yapısında da merkezde karbona bağlı bir amino grubu (NH2 ), bir asit grubu (COOH) ve bir hidrojen (H) vardır.. Bu üç kısım tüm amino asitlerde bulunurken, amino asitlerin yapısındaki farklılık yine merkezdeki karbona bağlı yan zincir ( R ) grubundan kaynaklanır. 49 En basit amino asit glisindir ve yan zincirde tek bir hidrojen atomu bağlıdır. Daha kompleks bir amino asit olan alaninde yan zincirde bir karbona bağlı 3 hidrojen atomu vardır. Bu yan zincirde bir asit, baz veya nötral grup olabilir. Bu yan zincirlere bağlı gruplar amino asitlerin farklı karakteristik özelliklerini yaratır. Amino asitler beslenme açısından zorunlu amino asitler ve zorunlu olmayan amino asitler olarak ikiye ayrılır. Zorunlu amino asitler vücutta sentezlenemezle ve mutlaka diyet ile alınmaları gerekir. Zorunlu amino asitler Histidin Lizin Metionin Fenilalanin İsolösin Teronin Triptofan Valin Lösin Toplam 9 Zorunlu olmayan amino asitler Alanin Arginin Aspargin Aspartik asit Sistin Glutamik asit Glutamin Glisin Prolin Serin Tirozin Toplam 11 Protein yapısındaki veya polipeptit zincirindeki amino asitler birbirleriyle peptit bağları ile bağlanırlar. Bu bağ bir kondensasyon reaksiyonudur. Bir amino asidin asit ucundan 50 bir OH ayrılır, diğer amino asidin amino grubunda ayrılan H ile birleşir. İki amino asit bu kilde bağlandıktan sonra bir molekül su açığa çıkar. Bu bağlanma tekrarlandıkça tripeptit ve uzayan zincir yapısında polipeptitler oluşur. Yan zincirlerin bu şekilde düz bir yapıda sıralanması proteinin primer yapısını oluşturur. Polipeptit zincirlerinin sarmal yapıda birleşmesi ile meydana gelen yapı sekonder, sarmal yapıdaki uzun protein moleküllerinin kıvrılıp, bükülmesi ile tersiyer, iki veya daha çok tersiyer yapılı proteinin bir araya gelerek birleşmesi ile kuarterner yapı meydana gelir. Konjuge Proteinler Konjuge proteinler amino asitlerin birleşerek oluşturduğu yapının yanı sıra protein olmayan bileşikleride içerirler, bu bileşiklere prostetik grup adı verilir. Nukleoproteinler : nukleik asit içerir, örnek DNA, RNA Lipoproteinler : lipid içerir , örnek LDL, HDL Kromoproteinler : renk veren bir metal içerirler, örnek hemoglobin (kan) Glikoproteinler: karbonhidrat içerir, örnek yumurta beyazı Fosfoproteinler : fosfat içerirler, örnek süt proteini kazein 3. Protein Denaturasyonu Büyük protein molekülleri kırılgandır. Konformasyonları bulundukları koşullara bağlıdır. Özellikle globular proteinler kimyasal ve fiziksel koşullardaki değişikliklere karşı hassastırlar. α-heliks zincirleri tutan çapraz bağlar pH ve sıcaklıktaki küçük değişimlerde zayıflar. Zincirleri tutan bu bağların çözülmesi denaturasyon olarak tanımlanır. Kısaca protein denaturasyonu belirli koşullar altında proteinin çözünürlülüğünde, kimyasal, fiziksel ve biyolojik özelliklerindeki değişmelerdir. Isı, asit, alkali, diğer kimyasal ve fiziksel etkiler proteinin yapısında önemli değişiklikler yapabilirler. Biyolojik aktiviteleri tahrip 51 olur, çözünürlükleri azalır ve vizkoziteleri artar. Denaturasyon dönüşümsüzdür. Yumurtanın pişirilmesi, sütün asit ortamda pıhtı oluşturması, yumurtanın çırpılması protein denaturasyonuna birkaç örnektir. Denaturasyon ile protein yapısı bozulur ancak besleyici değeri değişmez. Çünkü denaturasyondan proteinin primer ve sekonder yapısı etkilenmez. 4. Proteinlerin Sindirimi ve Emilimi Proteinlerin hidrolizi midede başlar. Mide çeperindeki hücreler tarafından salgılanan gastrik bir proteaz olan pepsin enziminin inaktif formu olan pepsinojen midenin hidroklorik asit içeren ortamında aktifleşir. Pepsinin etkisi oldukça spesifiktir. Protein yapısını parçalayarak, büyük polipeptidleri daha küçük polipeptidlere dönüştürür. İnce bağırsağa geçen küçülmüş polipeptidler, burada salgılanan tripsin ve kemotripsin gibi pankreatik ve intestinal proteazlar tarafından hidrolizlenerek, kısa oligopeptidlere, tripeptidlere, dipeptidlere ve amino asitlere parçalanırlar. Daha sonra ince bağırsak iç yüzeyindeki peptidazlar hepsini amino asitlere hidrolizler. Protein sindiriminin final ürünü amino asitlerdir. Amino asitler kana taşınmak üzere pompalara transfer olurlar. Kan dolaşım sisteminden hücreler ve özellikle karaciğer hücreleri tarafından hızla uzaklaştırılırlar. Protein sindirimini ve sindirim sırasında proteinlerin emilmeden yani kana geçmeden önce amino asitlere parçalandığını bilmek, belli bazı doğru olmayan yaklaşımları mantıkla açıklamak için yeterlidir. Proteinler vücutta doğrudan protein sentezi için kullanılırlar, diyetin yeterli düzeyde karbonhidrat ve yağ içermesi, proteinlerin enerji için kullanımlarını engeller. Proteinler de karbonhidratlar gibi 4 kkal/g enerji sağlarlar. 52 Proteinlerin Sindirimi AĞIZ Çiğneme ve kırma işlemi proteince zengin gıdaları nemlendirir ve rahat yutulabilmeleri için tükürük ile karıştırır. YEMEK BORUSU Etki göstermez MİDE Mide asiti protein sarmalını çözer ve mide enzimlerini aktive eder. Pepsin Küçük polipeptitler Protein HCl İNCE BAĞIRSAK Pankreatik ve ince bağırsak enzimleri polipeptitleri daha da böler: Pankreatik ve Dipeptitler, tripeptitler ve aminoasitler Polipeptitler bağırsak proteazları Daha sonra ince bağırsak hücrelerinin yüzeyindeki enzimler bu peptitleri hidrolizler ve hücreler bunları absorplar. Bağırsak dipeptidazları Aminoasitler (absorplanan) Peptitler ve tripeptidazlar 53 5. Protein Sentezi Protein molekülü karbonhidrat ve yağ molekülüne kıyasla çok daha fazla kompleks bir yapıya sahiptir. Şayet nişasta gibi bir karbonhidrat molekülünün üzerinde yürüyebilseydiniz, ilk adımda glikoza basardınız. İkinci adımda da glikoz, üçüncü adımda da yine glikoz. Bu böyle devam edip gidecektir. Oysa bir protein molekülünün polipeptid zinciri üzerinde yürürseniz, ilk adım metionin, ikinci adım alanin, üçüncü adım triptofan, dördüncü adım tekrar alanin şeklinde devam edecektir. Diğer bir kıyaslama ise amino asitlerin alfabede bir harfe karşılık geldiğini düşünmekle olacaktır. 20 harfi kullanarak konuşmada yaratılabilecek kelime zenginliği protein moleküllerinin sayısız çeşitliliğini açıklayabilir. İnsan vücudunun 10 bin ile 50 bin arasında farklı çeşitte protein olduğu düşünülmektedir, bunlardan yalnızca 1000 tanesi tanımlanmıştır. Zorunlu amino asitler Gıdadaki proteinin insan vücudundaki fonksiyonu doğrudan protein sağlamaktır. Ancak vücut kendine özgü proteini yapabilmek için gıdadaki protein yapısındaki amino asitleri kullanır. Bazı amino asitler vücut tarafından sentezlenebilirken bazıları vücutta sentez için gerekli enzim geni olmadığı için veya sentez çok yavaş ilerlediği için kesinlikle gıdalardaki proteinler ile vücuda alınmak zorundadır. Bu amino asitler zorunlu amino asitler olarak adlandırılır. Örneğin arginin sentezi çok yavaştır bu nedenle gereksinim tam karşılanamaz, zorunlu olarak gıdalardan alınmalıdır. Sistin ve tirozin normalde zorunlu değildir, çünkü metioninden ve fenilalaninden sentezlenebilirler ancak bu amino asitler diyetle yeterli alınmazsa, sistin ve tirozin sentezlenemez. Diyet, vücudun protein sentezini yapabilmesi için gerekli tüm amino asitleri, gereken miktarda içermelidir. Sentez sırasında hücrede tüm amino asitler hazır olmalıdır. Şayet sentez sırasında bir amino asit gerekli miktardan daha az bulunursa, toplam protein sentezi sınırlı amino asidin miktarı kadar gerçekleşir. Bu durum protein sentezinde ‘ya hep ya hiç kuralı’ şeklinde ifade edilir. Bir örnekle açıklamak gerekirse, protein sentezini ‘lütfen yerleri kirletmeyiniz’ cümlesi gibi düşünürsek ve bu cümleyi okul koridorlarında kullanmak üzere 50 kez yazmamız gerekse, ü f k m z harflerinden 50 şer tane, t n y r harflerinden 100 er tane, l harfinden 150 tane, i harfinden 200 tane, e harfinden ise 250 taneye gereksinimimiz olacaktır. Elimizde y harfinden 40 tane varsa, cümle diğer harfler tam olsa bile 40 defa yazılabilir. Y harfi sizin sınırlayıcı harfiniz olur. Protein sentezinde de sentezde olması gereken amino asitlerin en az miktardaki olanı sınırlayıcı amino asit dir. Genelde lisin, metionin, treonin ve 54 triptofan sınırlayıcı amino asitlerdir. Vücut, kullanamadığı diğer amino asitleri sınırlayıcı amino asit diyetle tekrar sağlanıncaya kadar saklayabileceği bir depoya sahip değildir. Bu amino asitler deaminize olurlar. Deaminize olmak: azot içeren amino grupların enzimlerle koparılıp ve bu grupların üre bileşiklerine dönüştürülerek atılmasıdır. Amino asit yapısından geriye karbon zinciri kalır ve bu zincir glikoz veya yağ sentezinde kullanılır veya enerji için metabolize olur. Bazı Gıdalardaki Sınırlayıcı Amino Asitler Sınırlayıcı amino Hayvansal kaynak Sınırlayıcı amino Bitkisel kaynak asit asit Süt Yok Buğday Lisin Yumurta Yok Mısır Triptofan Et Yok Kuru baklagil Metionin Peynir Metionin Soya fasulyesi Metionin Gelatin Triptofan Fındık Metionin 6. Protein Kalitesi Diyetteki protein kalitesi beslenme konusunda yapılacak öneriler açısından büyük önem taşır. Özellikle protein yetersizliğine bağlı gelişen beslenme bozuklukları oldukça yaygındır. Düşük kaliteli protein gerekli olan zorunlu amino asitleri sağlayamadığı için özellikle çocuklarda gelişme geriliğine neden olmaktadır. Bir gıdadaki proteinin kalitesi; proteinin miktarı, zorunlu amino asitlerin sayısı ve miktarı ve sindirilme ve emilme oranları ile birlikte tartışılabilir. Bütün bu özellikler vücuttaki protein sentezini belirlediği için gıdalar içerdikleri amino asit bileşimine göre sınıflandırılmaktadırlar. Tam Kaliteli Protein: Gıdanın içerdiği proteinin yapısında bulunan tüm amino asitlerin insan gereksinimine uygun miktarlarda olmasıdır. Genellikle hayvansal kaynaklı proteinler et, süt, yumurta tam kaliteli proteinler içermektedir. Bitkisel kaynaklı proteinler ise değişkendir. Örneğin mısır proteini kalitesiz bir protein iken, yarı kaliteli pek çok bitkisel kaynak karışık ve bir arada tüketildiği zaman tam kaliteli proteine yakın değerde olurlar. 55 Yüksek Kaliteli Protein: kolaylıkla sindirilebilen tam kaliteli proteindir. Gıdadaki proteinin vücut tarafından kullanımında sadece amino asit bileşimindeki uygunluk da yeterli değildir. Gıdanın aynı zamanda sindirilirliğinin de iyi olması gerekir. Gıdadaki yeterli amino asitlerin sindirilip emildikten sonra kullanım için hücreye ulaşması gerekir. Bu konudaki en iyi örnek yumurta proteinidir. Hemen hemen % 100 vücut proteinine dönüştürülür. Bazı Gıdalardaki Proteinlerin Biyolojik Değeri Gıdalar Biyolojik değer Yumurta proteini 100 Süt proteini 92 Balık 92 Peynir 85 Soya fasulyesi 85 Pirinç 1 Sığır eti 78 Kazein 72 Patates 69 Buğday unu 58 Yumurta(%36) + patates 136 (%64) Süt (%75) + buğday unu (% 125 25) Yumurta (%76) + süt (%24) 119 Süt (%51) + patates (%49) 114 Et (%78)+ patates (%22) 114 Normal bir diyet, proteinlerin bir karışımını içermektedir. Bu durumda herhangi bir proteinin kaliteli veya kalitesiz olmasının fazla bir önemi yoktur. Önemli olan günlük toplam alınan, yani çeşitli kaynaklardan gelen proteinlerin, tüm zorunlu amino asitleri insan vücudunun gereksinim duyduğu miktarda içermesidir. Örneğin buğdaylı bir gıda tüketildiği zaman bu gıdanın protein sentezinde lisin amino asiti nedeniyle sınırlayıcı olması, aynı gün lisince zengin sütün tüketilmesiyle tamamlanır. Bir başka örnek, balık ve pirincin aynı gün içinde tüketilmesidir. Bu protein kaynaklarının iyi bir beslenme planı ile birbirlerini kalite açısından tamamlayarak, biyolojik değerlerini yükseltmeleridir. 56 İzolösin Lizin Methionin Triptofan Kurubaklagil Tahıllar Birlikte Özet olarak vücudun gıdadaki proteinleri maksimum etkinlikte kullanabilmesi için diyet; amino asitleri uygun miktarlarda içermelidir, sindirilirliği iyi olmalıdır, sağladığı enerji yeterli olmalıdır (ki amino asitler enerji kaynağı olarak kullanılmasınlar) ve yeterli düzeyde vitamin ve mineral içermelidir. 7. Protein Alımı ile İlgili Öneriler Sağlıklı bireyler için protein alımı ile ilgili öneriler 3 şekilde yapılabilir. 1. Toplam enerjinin yüzdesi olarak: günlük toplam enerjinin % 10 -15’i proteinlerden sağlanacak şekilde, 2. İdeal vücut ağırlığının kg mı başına: 0.8 g/ kg / gün, 3. Günde alınması gereken tek bir değer olarak: günde 50 g. Araştırmalar protein alımında iki katından fazla bir miktara çıkılmamasını önermektedir. Afrika’da yaşayan Masai kabilesinin günde 300 g protein aldıkları, son derece sağlıklı ve iyi fiziğe sahip oldukları saptanmakla birlikte gelişmekte olan ülkelerde yaşayan insanların günde 45 g protein aldıkları ve onlarında son derece sağlıklı oldukları saptanmıştır. Bu bulgular vücudun geniş bir aralıkta protein alımına adapte olabildiğini göstermektedir. Bununla birlikte fazla protein alımının zararlı olduğu, kemiklerde demineralizasyona neden olduğu, fazla azotun atımı ile böbrek fonksiyonlarına zarar verdiği kesindir. Protein ve Amino Asit Destekleri Son yıllarda sağlıkla ilişkili pek çok iddia ile satılan protein ve amino asit destekleri, depresyon, herpes virüsü, kilo verme, kas geliştirme gibi pek çok amaç için tüketiciler tarafından kullanılmaktadır. Bu şekilde sağlık sorunlarına cevap verebilecek, sihirli bir madde veya destek yoktur. Kaldı ki bunlar vücut için zararlı olabilirler. Kas çalıştırıldığı zaman kas yapılanır. Protein desteklerine gereksinim yoktur onların yerine yeterli enerji ve protein 57 sağlayacak şekilde düzenlenmiş bir beslenme programı yeterli olacaktır. Normal ve sağlıklı bireylerin hiçbir zaman protein desteklerine gereksinimleri yoktur. Amino asit desteklerine de aynı şekilde gereksinim yoktur. Her amino asit normal gereksinimin üzerinde bir miktarda alındığı zaman toksik etki gösterir. Aynı zamanda tek bir amino asitin yoğun şekilde alınması emilim mekanizmasında sorunlara neden olmaktadır. Bu, yoğun olan amino asitin kan dolaşım sistemine geçerken yarattığı rekabet gücü ile açıklanmaktadır. Böylece tek amino asidin emilimi gerçekleşirken, diyet ile sağlanan amino asitlerin emiliminde aksamalar olmaktadır. 58 1. Başlangıç besin öğeleri 2. Vücut bileşiklerinin sentezi 3. Karbonhidrat, protein ve yağların enerji metabolizmasında ortak yolu 4. Tokluk ve Açlık Canlı hücrelerde gerçekleşen tüm kimyasal reaksiyonlar metabolizma olarak isimlendirilir. Bu vücudun gıdalarda bulunan protein, karbonhidrat ve yağlardan enerjinin sağlanması için gerekli anabolik ve katabolik reaksiyonlarını içerir. 1. Başlangıç Besin Öğeleri Daha önceki bölümlerde anlatılan karbonhidrat, protein ve yağların sindirimi sonucunda vücut 4 farklı besin öğesi elde etmiş olur. Bu temel 4 besin öğesi kan dolaşım sistemine girer ve canlılığın gereği enerji metabolizması bu öğelerle başlar. Başlangıç: Karbonhidratlardan: glukoz, Proteinlerden: amino asitler, Yağlardan: gliserol ve yağ asitleri Sindirim sonrası karbonhidrat, protein ve yağlardan açığa çıkan temel bileşenler 59 2. Vücut Bileşiklerinin Sentezi Anabolizma: Küçük moleküllerden daha büyük ve kompleks moleküllerin sentezlenmesi için gerekli reaksiyonlar. Anabolik reaksiyonlar, genelde enerji gerektiren ve genelde maddenin elektron kazandığı tipte indirgenme tipi kimyasal reaksiyonlardır. Anabolik reaksiyonlar ilgili şekillerde yukarı yönlü oklar ile simgelenmiştir. Anabolik reaksiyonlar Katabolizma: Büyük moleküllerin onları oluşturan küçük moleküllere parçalanması için gerekli reaksiyonlardır. Katabolik reaksiyonlar genelde enerjinin açığa çıktığı ve maddenin elektron kaybettiği oksidasyon tipi kimyasal reaksiyonlardır. Katabolik reaksiyonlar ilgili şekillerde aşağı yönlü oklar ile simgelenmiştir. 3. Karbonhidrat, protein ve yağların enerji metabolizmasında ortak yolu Normal karışık bir yemekten sonra eğer çok yememişseniz, vücut besin öğelerini aşağıda şekilde gösterildiği şekilde kullanır. Karbonhidrat sindirimi sonucu açığa çıkan glikozun birazı glikojen olarak depolanır birazı da beyin ve diğer hücreler tarafından alınır ve enerji elde etmek üzere önce prüvata, sonra asetil koenzim A ya dönüşür ve krebs (veya TCA) döngüsüne girer. Protein sindiriminden açığa çıkan amino asitlerin bir kısmı doku proteini yapmak için kullanılır. Eğer enerji gereksinimini karşılayacak kadar yeterli karbonhidrat ve yağ yok ise bazı amino asitler glikozda olduğu gibi ortak yola girerek enerji sağlarlar. Bazı amino asitlerde doğrudan krebs döngüsüne girerek enerji için parçalanırlar. Yağ sindirimi sonucu açığa çıkan yağ asitleri ve gliserolün bir kısmı tekrar trigliserit yapısında yağ dokuda depolanırlar. Diğer kısmı da asetil koenzim A ya dönüşür oradan da enerji sağlamak üzere krebs döngüsüne girer. 60 Yemekten birkaç saat sonra vücut yavaş yavaş depolarını kullanmaya başlar. Metabolizmayı korumak için glikoz, gliserol ve yağ asidi açığa çıkaran glikojen ve yağ depoları devreye girer. Bu vücudun açlık modudur ve açlık sinyalleri verir. Tekrar yemek zamanıdır. Karbonhidrat, protein ve yağların ortak enerji metabolizmasına girişi Fazla tüketilen karbonhidrat, protein ve yağların vücut yağına dönüşümü 61 4.Tokluk ve Açlık A. Yemek sonrası metabolizmada gerçekleşen reaksiyonlar B. Yemekten birkaç saat sonra vücudun yağ ve glikojen depolarını kullanması C. Glikojenin tükenmesine rağmen açlığın devam etmesi halinde gerçekleşen reaksiyonlar 62 Zayıflama İnsan vücudunun hücreleri ve enzimleri yediğimiz gıdalardaki besin öğelerinden gereksinimimize göre tanımlanan sınırlarda enerji sağlama kapasitesindedirler. Vücut tam bir makine gibi glukozu ve proteini yağa; sınırlıda olsa proteini glikoza; çok sınırlıda olsa yağı (gliserol kısmı) glikoza dönüştürme yeteneğine sahiptir. Çok düşük enerjili veya protein ve karbonhidratça yetersiz beslenmede vücut kendi yağsız dokusunu (kas dokusu) glikoz gereksinimi için parçalamak için zorlayacaktır. Kilo vermek isteyen kişiler kilo kaybının protein dokusundan değil yağ dokusundan olmasına dikkat etmek zorundadırlar. Yağ dokudan kaybında belli bir değerde olması gerekir. Bu değer maksimum haftada 500–1000 g dır. Sağlıklı beslenmede günlük enerjinin; % 55–60 karbonhidratlardan, ≤ 30 yağlardan, % 10–15 proteinlerden sağlanmalıdır. Zayıflama, günlük enerjinin azaltıldığı (bu enerji alımında günde 500–1000 kalorilik azalma demektir) ancak yukarıda verilen yüzdelerin değişmediği bir beslenme modeli ile sağlanabilir. Yani kalorisi düşük ancak karbonhidrat, protein ve yağ miktarları düşük kaloriye göre ayarlanmış dengeli bir diyet ve bunun yanı sıra fiziksel aktivite bu konuda başarılı olmaya yetecektir. Kilo almak isteyen kişilerde bu durum tersine olmalıdır. 63 Sağlıklı gıda veya fonksiyonel gıda üretiminde ve bir beslenme modelinin uygulanmasında, gıdada bulunan besin öğesinin sadece miktarı değil, aynı zamanda o besin öğesinin biyoyararlılığının ne kadar olduğu da oldukça önemlidir. Çünkü, besin öğelerinin ve biyoaktif bileşiklerin gıdaların içinde bulunan ve vücuda alınan miktarlarıyla vücutta kullanılan miktarları farklıdır. Bu durum “biyoyararlılık” ve “biyoerişebilirlik” olarak tanımlanmaktadır. Gıda ile alınan besin öğelerinin sadece bir bölümü biyolojik olarak kullanılabilir. Biyoyararlılık beslenmede önemli bir faktördür çünkü farklı gıdalar, gıda bileşenleri ve sindirim sistemi koşulları ile değişiklik gösterir. Sindirim, emilim, taşınım, kullanım ve boşaltım gibi birçok prosese bağlıdır. Biyoyararlılık, tüketilen gıdanın sindirildikten sonra içerisindeki besin öğelerinin ve biyoaktif bileşiklerin emilmesi, hücrelere ulaşması ve burada normal metabolik ve fizyolojik fonksiyonlar için kullanılması veya depolanması olarak tanımlanır. Kullanılan diğer bir terim de “biyoerişebilirlik” tir. Biyoerişebilirlik alınan gıdanın sindirildikten sonra, içerisindeki besin öğelerinin gıdanın matriksinden çıkabilen ve ince bağırsakta emilim için hazır olan miktarı olarak tanımlanır. Biyoyararlılık hem beslenme modelinden hem de onunla ilişkili faktörlerden etkilenir. Bireyin özellikleri (yaş, beslenme ve sağlık durumu, ihtiyaçlar vb.), sindirim sistemi faktörleri (pH, sindirim etkinliği, bağırsaktan geçiş zamanı vb.) ve diyetle ilgili faktörler (gıdanın fiziksel özelliği, besin öğesinin kimyasal formu, konsantrasyonu, diyette bulunan emilimi arttırıcı veya inhibe edici maddeler vb.) besin öğelerinin bağırsaktan kan dolaşım sistemine alımını etkiler. Biyoyararlılığı etkileyen faktörler tablo da gösterilmiştir. En önemli faktörlerden biri, bazı besin öğelerinin sindirimini ve emilimini inhibe eden bileşenlerin varlığı gibi görünmektedir. Besin öğesinin biyoyararlılığı, besin öğesi emilimini azaltan veya arttıran faktörler ve/veya diyetin tamamı ile arasındaki dengeye bağlıdır. 64 Biyoyararlılığı ve biyoerişebilirliği etkileyen faktörler Diyetin kompozisyonu Protein kalitesi (protein kaynağı, amino asit dengesi) Protein miktarı Besin öğesinin miktarı Besin öğesinin kimyasal formu İnteraksiyonlar (element-element, element-organik bileşikler) Arttırıcı faktörler (et, askorbik asit, sitrat, D vitamini, yağ, protein...) Azaltıcı faktörler (fitat, okzalat, polifenol, lif, goitrojenler...) Gıda işleme ve hazırlama Gıdanın yapısı (matriks) Çiğ Isısal işlemler Fermantasyon Çimlendirme Öğütme Islatma Diğer faktörler Yaş Cinsiyet Etnik faktörler (seçilen gıdanın çeşidi, yaşanılan yer) Ekonomik durum (seçilen gıdanın çeşidi, kalitesi, miktarı) Fizyolojik durum (hamilelik, laktasyon, fiziksel aktivite) Beslenme durumu (Besin öğesi yetersizliği askorbik asit, E vitamini vb.) Hastalıklar Besin öğesinin miktarı Alınan besin öğesinin miktarı emilimi ve biyoayararlılığı etkileyebilir. Örneğin, kalsiyum fazla alındığında emilimi azalır. Bir besin öğesinin yüksek konsantrasyonda alınması suda iyonik kompleksler oluşturarak aynı emilim yolunu kullanan diğer bileşiğin alımını inhibe edebilir. Besin öğesinin kimyasal formu Emilimde dolayısıyla biyoyararlılıkta besin öğesinin kimyasal formu önemli rol oynar. Örneğin, diyetteki demir, hem demir (Fe+2, hayvansal kaynaklardan) veya hem olmayan 65 demir (Fe+3, bitkisel kaynaklardan) şeklinde olabilir. Hem formunda bulunan demirin emilimi, hem olmayan demire göre daha fazladır. Hem demiri doğrudan mukoza membranlarındaki reseptörlerce alınır, emilim yolu daha etkindir. İnteraksiyonlar Besin öğesi interaksiyonları (örneğin; Fe– Zn, Fe–Mn, Fe–Ca) bazı minerallerin ve iz elementlerin biyoyararlılığını azaltır. İnce bağırsakta gıdamızdaki çeşitli bileşenler, mineral ve iz elementlerle çözünür veya çözünemeyen kompleksler oluştururlar. Mineral ve iz elementlerin biyoyararlılığı üzerine pozitif etkisi olan bileşenler sitrik asit, askorbik asit, laktoz ve bazı amino asitler iken fitik asit, diyet lifi ve fenolik bileşenler negatif etkiye sahiptir. Gıdalardaki fitatlar, fenolik bileşikler, okzalik asitler ve diyet lifi (çözünmeyen selüloz, lignin) gibi bileşenler besin öğelerinin biyoyararlılığı üzerine azaltıcı etkiye sahiptir. Mide-bağırsak sindirimi sırasında ortamın pH değerlerine bağlı olarak, çözünmez mineralfitat komplekslerinin oluşumu demir, çinko, kalsiyum gibi minerallerin biyoyararlılığını azaltır. Fenolik bileşikler (taninler, polifenoller) demir ve protein gibi besin öğelerine bağlanırlar, onların biyolojik olarak yarayışlılığını azaltırlar. Okzalik asitlerin kalsiyum ve demir emilimini azalttığı bilinir. Değişik lif fraksiyonları bağırsakta ve besin öğelerinin biyoyararlılığı üzerine değişik etkilere sahiptir. Suda çözünür pektin ve gumlar yüksek su tutma kapasitesine sahiptirler ve bağırsaktan gıdanın geçişini yavaşlatma eğilimindedirler. Çözünmeyen bileşenler - selüloz ve ligninler - hacim verici ajan olarak davranırlar ve gıdanın bağırsaktan geçişini hızlandırırlar, böylece besin öğelerinin emilimi için gereken süreyi azaltırlar. Gıdalar yüksek oranda inhibe edici maddeleri içermekle birlikte histidin veya organik bileşikler gibi besin öğesinin biyoyararlılığını arttırıcı maddeleri de içerirler. Bunlar mineral ve iz elementlerin çözünmesine yardımcı olurlar ve emilim için daha uygun hale getirirler. Organik asitler (sitrik, laktik, asetik, bütirik, propiyonik ve formik asitler) gastrointestinal bölgede bazı iz metallerle çözünür ligandlar oluştururlar, böylece hem olmayan demir ve çinkonun emilimini arttırabilirler. Askorbik asit alımı demir biyoyararlılığında taninin inhibe edici etkisini gidermektedir. Bazı çalışmalarda askorbik asitin hem olmayan demir emilimini önemli düzeyde arttırdığı belirtilmektedir. Proteinin Zn, Fe ve Cu ile çözünür ligandlar oluşturduğu ve bu minerallerin emilimini arttırdığı belirtilmektedir. 66 Gıdanın yapısı Besin öğelerinin biyolojik olarak kullanılabilmeleri için sindirim sırasında gıdanın yapısından ayrılmaları (salınım) gerekir. Ancak bu durumda ince bağırsaktaki emilim hücrelerine geçiş yapabilirler. Yeme sırasında gıda matriksinin ilk fiziksel değişimi ağızda olmaktadır ve çiğneme gıdaların sindiriminin ilk basamağıdır. Partikül boyutunun küçülmesi ile yüzey alanının genişlemesi sağlanarak, sindirim enzimlerinin daha etkili olması sağlanır, sindirim verimini ve besin öğesinin emilimini arttırır. Örneğin bademin yapısında bulunan ve sağlık üzerine olumlu etkileri olan yağ asitlerinin iyi bir çiğneme olmadığında, badem dokusunun ana yapısının korunduğu ve sağlam kalan hücre duvarları lipitlerin salınımını engellediği görülmüştür. Gıda matriksinin fiziksel durumu birçok gıda bileşeninin salınımı, kütle transferi, ulaşılabilirliği ve biyokimyasal stabilitesinde önemli bir etkiye sahiptir. Özellikle bitkisel gıdalardaki hücre duvarı biyoyararlılığı önemli ölçüde etkiler. Bu durum hem besin öğelerinin açığa çıkması hem de emilime yardımcı olacak bileşenlerin açığa çıkması açısından gereklidir. Bunun en güzel örneği turpgiller familyasında yer alan brokoli, Brüksel lahanası, beyaz lahana, mor lahana, karnabahar, turp gibi günlük hayatımızda çok sık tükettiğimiz sebzeler de bulunan glukosinolatlardır. Glukosinolatlar bilim dünyasında kansere çare olarak kullanılan bileşiklerdir. Ancak bu bileşiklerin gıdanın yapısından açığa çıkması için myrosinaz enzimine ihtiyaç vardır. Bu enzimde yine bu gıdaların yapısında bulunur. Bitki dokusu doğrama, çiğneme, kesme gibi işlemlerle parçalandığında veya zedelendiğinde, myrosinaz enzimi aktivitesini gösterir ve glukosinolatlarla temas eden bu enzim tioglukosidik bağları hidrolize ederek, glukosinolatların biyoyararlılığını arttırır. Yine püre edilmiş gıdadaki karotenoidin biyoyararlılığının bütün veya kesilmiş gıdadakinden daha yüksek olduğu bulunmuştur. Genelde besin öğelerinin daha iyi çözünürlüğü ve inhibitörlerin az konsantrasyonda bulunması nedeniyle sıvı gıdalardan mineral ve iz elementlerin emilimi katı gıdalardan daha iyidir. Bununla birlikte yapılan çalışmalarda, süt ve içeceklerden mineral ve iz elementlerin emiliminin katı gıdalara göre daha düşük olduğunu bulmuştur. Bunun nedeni midede sıvıların geçişinin daha kısa sürede olması ve bileşiklerin çözünmesi için gerekli olan asidik gastrik sıvının gelişimi için daha az zaman ayrılmasıdır. Gıda işleme ve hazırlama Gıdalardaki besin öğelerinin biyoyararlılığı, gıda işleme ve hazırlama uygulamaları ile azaltılabilir veya arttırılabilir. Pişirme, ezme, sıkma gibi işlemler besin öğelerinin ve biyoaktif bileşiklerin biyoyararlılığını arttırır. Bu gibi işlemler sırasında bitki dokusunun 67 tahrip edilmesi, bileşiklerin gıdanın matriksinden dışarı çıkmasını sağlarken, parçalama ile yüzey alanını artar böylece mide ve ince bağırsak sindirimi sırasında gıda parçaları ile enzimler ve emülsiye ediciler daha iyi birleşir. Ayrıca gıdaya uygulanan işlemler sonucu bazı karotenoidlerin all-trans izomerlerinin cis izomerine dönüştüğü ve daha iyi emildiği bulunmuştur. Gıdalara uygulanan ısısal işlemler ile genellikle protein ve karbonhidratların sindirilirliği artar. Isısal işlemler, fermantasyon, çimlendirme gibi işlemler sırasında ısıya dayanıksız olan ve besin öğelerinin vücutta emilimini engelleyen faktörler (örn. goitrojenler, tripsin inhibitörü vb.) tahrip edildiği için bazı minerallerin ve iyodun biyoyararlılığı artar. Pirinç, mısır, buğday gibi gıdalara uygulanan mekanik işlemler (öğütme, soyma, parlatma, ruşeym alma gibi) fitat içeriğini azaltabilir. Bu durumda öğütme işlemi sırasında mineral içeriği azalmakla birlikte, mineral biyoyararlılığı artış gösterir. Kişiyle ilgili faktörler Yaş, cins, genotip, fizyolojik ve beslenme durumu besin öğelerinin biyoyararlılığını etkileyen faktörlerdir. Örneğin, yaş arttıkça çinko emilimi azalmakta, gebelik ve laktasyon durumlarında ise artmaktadır. Bireyin beslenme durumu emilen besin öğesinin taşınımını etkiler. Örneğin; kişinin demir minerali gereksinimi söz konusu ise başka deyişle depoları azalmışsa demir emilim daha yüksek, demir depoları normal sınırlarda ise demir emilimi sınırlıdır. Besin öğesi eksikliğinde emilim artar. Düşük kan kalsiyumu seviyesi kalsiyumun yarayışlılığını arttırır. Kalsiyumun kandaki miktarı azaldığı zaman paratiroid hormonu salgılanır ve D vitamini üretimini arttırır. D vitamini kalsiyumun emilimine yardımcı olur ve emilim arttığında kalsiyumun kandaki seviyesi normale döner. 68 GIDA İŞLEME YÖNTEMİ Pişirmesoğutma (cook-chill) Dondurma İŞLEM TANIMI LİPİTLER KARBONHİDRATLAR Gıdaların pişirilmesi ve uygun depo sıcaklığına soğutulması Besleyici değer üzerine etki ihmal edilebilir düzeydedir. Buzdolabı koşullarında depolama sırasında lipoliz gerçekleşebilir. Dondurma işleminden önce bazı gıdalar haşlanarak, lipoksidaz enzimi inaktive edilir. Dondurulmuş gıdaların düşük sıcaklıkta depolanması ile lipit oksidasyon hızı azaltılmakta ancak önlenememektedir. Dirençli nişasta miktarında artış Kurutma ve dondurarak kurutma Gıdanın bileşimindeki suyun uygun işlem parametreleri ile belirli bir seviyenin altına düşürülmesi İşlem gıdanın bileşimindeki lipitlerin hava ile temas etmesine neden olur. Ortamda metal iyonlarının bulunması ise otooksidasyonu katalizleyen bir diğer faktördür. Hemoglobin, miyoglobin ve diğer metallo proteinlerin lipit otooksidasyonunda etkin katalizörler oldukları saptanmıştır. Kurutma işlemi Maillard reaksiyonunun gerçekleşmesi için uygun koşulları sağlar. Pastörizasyon ve sterilizasyon İyonize radyasyon Gıdaların -18°C veya daha düşük sıcaklıklarda dondurulması Pastörizasyon, gıdanın içerisindeki patojen mikroorganizmaların, sterilizasyon ise tüm mikroorganizmaların tahrip edilmesini sağlayan gıda işleme yöntemleridir. Gıdaların iyonize radyasyon (özellikle - ışınları) ile muhafazası temeline dayanmaktadır Süt ve süt ürünlerine mikrodalga ısıtma (95.8 ± 1.0°C, 5 dak.) uygulamanın trans yağ asidi içeriğinde % 31 artışa neden olduğu saptanmıştır. 63°C’de 30 dak. pastörizasyon uygulanmış sütün trans yağ asidi içeriğinde % 19’luk bir artış tespit edilmiştir. Mikrodalga ısıtmanın konjuge linoleik asit içeriğinde de azalmaya neden olduğu belirlenmiştir. İyonize radyasyon uygulamanın lipitler üzerine etkisi otooksidasyonun etkisi ile benzerdir. İyonize radyasyon sonucu hidroperoksitler oluşur ve buna bağlı olarak lezzet ve kokuda istenmeyen değişiklikler gerçekleşir. Yüksek konsantrasyonda yağ içeren gıdalara iyonize radyasyon uygulaması genel olarak önerilmemektedir. 69 PROTEİNLER Birçok gıdada proteinlerin biyolojik değeri ve sindirilirliğinde değişim oluşmamaktadır. Kurutma işlemi Maillard reaksiyonunun gerçekleşmesi için uygun koşulları sağlar. Sterilizasyon sırasında proteinlerde koagülasyon gerçekleşmektedir. Bazı amino asitlerde kayıp oluşabilmektedir. Hidroliz gerçekleşebilir. Proteinlerin ve amino asitlerin sindirilirliği üzerine etkisi ihmal edilebilir. Yüksek doz uygulamalrında kükürt içeren amino asitlerden sülfidril grubu ayrılarak gıdanın lezzetinde değişime neden olur. Kızartma Rafinasyon Ağartma ve deodorizasyon Hidrojenasyon Kızartma işleminde ısı transfer ortamı yağdır. Genel olarak az yağda kızartma (shallow frying) ve derin yağda kızartma (deep fat frying) olmak üzere iki kızartma yöntemi kullanılmaktadır. Az yağda kızartma işleminde yağ kalınlığı 1-10 mm arasında, işlem süresi ise 5-10 dakika arasında değişmekte ve yağ tekrar kullanılmamaktadır. Derin yağda kızartma işleminde ise yağ kalınlığı 20200 mm arasında, işlem süresi ise 5-10 dakika arasında değişmekte ve yağ tekrar kullanılmaktadır. Rafinasyon, tahıllarda tanenin kabuk ve kepek kısımlarının uzaklaştırılması, yağlı tohumlardan yağ elde edilmesinde ise yağda istenmeyen bileşiklerin uzaklaştırılması işlemidir. Derin yağda kızartma işlemi sırasında yağda üç tip değişim meydana gelmektedir. Bunlar; - hidrolitik reaksiyonlar - oksidasyon reaksiyonları - oksidasyon ürünlerinin pirolizi olarak sıralanabilir. Gıdada suyun buharlaşması nedeniyle oluşan alan yağ ile dolduğu için gıdanın enerji değerinde artış meydana gelmektedir. Eğer kızartma işleminde taze yağ kullanılmış ise yağda bulunan zorunlu yağ asitleri ve tokoferol gıdaya transfer olan yağ nedeniyle gıdaya geçmekte ve gıdada bu besin öğelerinin konsantrasyonu artmaktadır. Bunun dışında gıdada bulunan polar lipit ve polimer yapıdaki antinutrisyonel öğeler de yağa transfer olmakta ve gıdanın besleyici kalitesi artabilmektedir. Nişasta ve nişasta olmayan karbonhidratlar kızartma işlemi sırasında kısmen tahrip olmakta ve nişasta-lipit kompleksleri oluşmaktadır. Sakkaroz ise glukoz ve fruktoza hidrolizlenmekte ve Maillard reaksiyonu için reaktant görevi yapmaktadırlar. Diyet lifi fraksiyonlarında dilüsyon nedeniyle azalma oluşmaktadır. Serbest yağ asidi içeriği % 0.03’ün altına düşer. Sterol, klorofil, E vitamini ve karotenoid içeriğinde az miktarda azalma olur. Diyet lifi içeriğinde azalma Ağartma işlemi yağda istenmeyen renk pigmentlerinin, deodorizasyon ise yağa istenmeyen tat ve koku veren maddelerin yüksek sıcaklık ve düşük basınç altında (kesikli deodorizasyon; 190-230C’de 2-5 s,6 mm Hg, kısa süreli deodorizasyon; 230-250C’de 1 mm Hg) su buharının etkisi ile uzaklaştırılması işlemidir. Yağ asitlerindeki çift bağların katalizör varlığında hidrojenle doyurulması işlemidir. Ağartma işlemi sonucunda yağda bulunan karoten, klorofil ve diğer bitki pigmentlerinde, doğal antioksidan içeriğinde azalma olur. Az miktarda pozisyonel ve konfigürasyonel (geometrik) izomerler oluşabilir. Linoleik asit içeriğinde azalmaya neden olur. Trans yağ asitleri meydana gelir. 70 Proteinler gıdanın yüzey kısmında hızla iç kısmında ise oldukça yavaş denatüre olmakta, enzimler ise tamamen inaktive olmaktadır. Eğer protein kızartma tavasının sıcak yüzeyi ile direkt temas halinde olursa dehidrasyon ve piroliz reaksiyonları ile polisiklik aromatik bileşikler oluşmaktadır. Yüksek sıcaklık ve/veya ekstrem pH uygulamaları Alkali uygulaması, toksik bileşenlerin uzaklaştırılması, proteinlerin çözünürlüğünün sağlanması gibi nedenlerle gıda işlemede uygulanan yöntemler arasında yer almaktadır. Lipit-protein interaksiyonaları: * Yağların oksidasyonu ile oluşan karbonil bileşikleri ile proteinler arasında Maillard reaksiyonu * Karbonil bileşikleri nedeniyle polimer oluşumu * Karamelizasyon: şekerlerin 135C gibi yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılması ile kahverenkli ürünlerin oluştuğu reaksiyondur. Karamel gıda endüstrisinde lezzet, renklendirme ve aroma oluşturmak amacıyla kullanılır. * Maillard reaksiyonu Yüksek sıcaklık uygulamaları * Oksidasyon * Hidroliz Maillard reaksiyonu 71 Izopeptit oluşumu: proteinin yapısındaki polipeptit zincirler arasında çapraz bağlanma. Çapraz bağlanma amino asitler arasında da oluşur. Bu formlar proteolitik enzimlere dirençlidir. intermoleküler disülfit bağlarının oluşumu bazı gıda proteinlerinin jelleşmesi için zorunludur. Bunlar arasında süt proteinleri, surimi, soya proteinleri, yumurta proteinleri, et proteinleri ve bazı sebze proteinleri sayılabilir. süt ve süt ürünlerinde laktoglobulinin çökmesini önleyerek ısıl stabiliteyi artırmaktadır. Disülfit bağları aynı zamanda hamur oluşumunda büyük öneme sahiptir. Un ve suyun karıştırılması sırasında gerçekleşen disülfit reaksiyonu, ekmek yapımı için gerekli viskoelastik yapıyı oluşturan protein ağının oluşumu için önemlidir. Etin pişmesi sonucu oluşan doku değişiminden de intermoleküler disülfit bağları sorumlu tutulmaktadır. Alkali uygulaması ile sindirim enzimlerine dirençli lizinoalanin gibi amino asitler meydana gelir. Piroliz: Proteince zengin gıdalara susuz ortamda uygulanan ısısal işlemler (200300C) amino asitlerin pirolizine neden olmaktadır. Amino asitlerin piroliziyle heterosiklik aromatik aminler (termik aminler) oluşmaktadır. Protein- karbonhidrat interaksiyonları (Maillard reaksiyonu): indirgen şekerlerle protein, peptit ve amino asitlerin serbest amino grupları arasında gerçekleşir. Karbonil grubu içeren aldehit ve ketonlar da Maillard reaksiyonuna girerler. Bu reaksiyonlar sonunda proteinin besleyici değerinde azalma meydana gelir. Ekstrüzyon pişirme Ekstrüzyon pişirme yöntemi materyalin bir delikten geçmeye zorlanması prensibine dayalıdır. Genel olarak ekstrüde gıdaların lipit içerikleri düşüktür. Yağ genellikle ekstrüzyon sonrasında eklenir. Genel yaklaşım ekstrüzyon işleminin %10’dan daha az lipit içeren gıdalara uygulanması yönündedir. Daha fazla miktarda lipit, ekstrüder barelinde kaymayı azaltarak işlemin güçleşmesine neden olur. 72 * işlem sırasında uygulanan kesme ve germe kuvveti kompleks karbonhidratlar, sakkaroz ve diğer şekerlerden indirgen şeker oluşmasına neden olmaktadır. * Dirençli nişasta içeriğinde artış * Nişastanın jelleşmesinde ve dolayısıyla sindirilirlikte artış * nişastanın amiloz fraksiyonu ile lipitler arasında kompleks oluşumu * Diyet lifinin küçük moleküllere parçalanması ve suda çözünebilme özelliği kazanması * Yüksek sıcaklık, düşük nem ve yüksek germe kuvveti nedeniyle Maillard reaksiyonunu gerçekleşir. * protein denatürasyonu nedeniyle protein sindirilirliğinde artış VİTAMİNLER Vitaminler, karbonhidrat, protein ve yağ moleküllerine kıyasla; Büyüklükleri farklıdır: Daha küçük moleküllerdir. Yapıları farklıdır: Fonksiyonları farklıdır: Enerji vermezler ancak enerji üretimi için ve sağlık için gerekli reaksiyonlarda görevli enzimlerin yapısına girerler. Gıdadaki miktarları farklıdır: Gıdalar ile miligram veya mikrogram düzeyinde almak yeterlidir Vücut tarafından sentezlenemezler, gıdalar ile dışarıdan alınırlar. Vitaminler organik bileşiklerdir ve bu nedenle tahrip olabilirler, okside olabilirler, parçalanabilirler. Bu durumlarda da fonksiyonlarını kaybederler. Yağda eriyen ve suda eriyen vitaminler olarak ikiye ayrılırlar. Suda eriyen vitaminler doğrudan kana geçebilirken, yağda eriyen vitaminler önce lenflere daha sonra kana geçerler. Vücuttaki hücrelere ulaşmak için yağda eriyen vitaminlerin özel taşıyıcılara gereksinimleri vardır. Böbrekler kandaki maddelerin konsantrasyonlarına karşı çok hassastır ve akış içerisinde onları saptar ve uzaklaştırır. Suda eriyen vitaminlerin fazla miktarları bu şekilde vücuttan atılırken, yağda eriyen vitaminler tıpkı yağlar gibi depolanırlar. Bu nedenle yağda eriyen vitaminlerin aşırı tüketiminde zamanla toksik etki söz konusu olabilir. MİNERALLER İnsan vücudu için yaşamsal önemleri olan minerallerden özellikle demir, çinko, iyot ve selenyum üzerine yapılmış pek çok çalışma vardır. Kalsiyum, fosfor, potasyum, sülfür, sodyum, klorid ve mağnezyum insan vücudunda 5 g dan fazla bulundukları için temel mineraller, demir, manganez, bakır, iyot ve çinko daha az miktarlarda bulundukları için iz mineraller olarak isimlendirilirler. Mineraller diğer besin öğelerinin aksine anorganik moleküllerdir. 73 YAĞDA ERİYEN VİTAMİNLER Vitamin A Vitamini Retinol Retinal Retinil ester Retinoik asit Provitamin A α-, β-, γ-karoten kriptoksantin 5000 IU (1RE = 3,33 IU) (1 IU = 0,3 μg retinol = 0,6 μg beta karoten = 1,2 μg diğer karotenoidler) D Vitamini D2 vitamini Ergokalsiferol D3 vitamini Kolkalsiferol Antiraşidik faktör 200-400 IU, 5-10 μg E Vitamini α-, β-, γ-tokoferol 8-10 mg α-tokoferol Gıda kaynakları Fonksiyonları Eksikliğinde görülen hastalıklar Stabilite büyüme, gelişme ve onarım, vücut dokularının korunması, bağışıklık sistemi ve görme fonksiyonları. Gece körlüğü, epitel dokuda değişiklikler (hücrelerde keratinizasyon, büzülme, sertleşme), göz kuruluğu (kseroptalmia), hatalı kemik ve diş gelişimi ısı ve alkaliye dayanıklı, ışık ve aside dayanıksız oksijen , ultraviyole radyasyon ya da ransit yağların varlığında yüksek sıcaklıkta hızla bozunma balık karaciğeri yağı, zenginleştirilmiş süt yumurta sarısı güneş ışığına maruz kalma Kalsiyum ve fosfor absorpsiyonu ve metabolizmasını düzenleyici steroid hormonu yapısında yer alır, kemiklerin mineralizasyonu raşitizm, tetani, diş çürükleri, osteomalasia ısı, alkali ve oksidasyona dayanıklı bitkisel yağlar, tam tahıllar, yeşil yapraklı sebzeler, çerezler (ceviz, fındık), baklagiller antioksidan: hücre membranlarının ve kırmızı kan hücrelerinin oksidasyondan korunması, bağışıklık fonksiyonu kırmızı kan hücrelerinin hemolizi, anemi, neuromuscular fonksiyon bozukluğu yüksek sıcaklık ve aside dayanıklı, ransid yağlar ya da kurşun ve demir tuzları varlığında okside olma, ultraviyole ışıkta parçalanma Retinol : yumurta sarısı, karaciğer, balık yağı, zenginleştirilmiş süt ürünleri, tereyağı β-karoten: koyu yeşil yapraklı, sarı, kırmızı sebzeler, meyveler 74 SUDA ERİYEN VİTAMİNLER Vitamin C vitamini Askorbik asit Gıda Kaynakları Fonksiyonları 1,5 mg/gün B2 vitamini Riboflavin 1,7 mg/gün Niyasin Nikotinik asit Nikotinamid 20 mg/gün Folik asit Folat Folasin Pteroilglutamik asit (PGA) 400 μg/gün Stabilite turunçgiller, domates, kavun, karpuz, çilek, yeşil ve kırmızı biber, brokoli, patates, yeşil yapraklı sebzeler kolojen sentezi, bağışıklı sisteminin korunması yaraların iyileşmesi antioksidan demir emiliminin arttırılması skorbüt, zayıf kıkırdak ve kapiler duvarlar, deride kanama, ağrı, dişeti kanaması, anemi, yara iyileşmesinde gecikme, zayıf kemik ve diş gelişimi en dayanıksız vitamin, ısı, ışık, alkaliler, oksidatif enzimler ve Cu, Fe minerallerinin varlığında oksidasyon uğrama tam tane ve zenginleştirilmiş ekmekler tahıllar, hububatlar, unlar bira mayası organ etleri baklagiller süt ürünleri tam tahıllı gıdalar zenginleştirilmiş tahıllı ekmekler hayvansal proteinler hayvansal proteinler zenginleştirilmiş tahıl ürünleri kurubaklagiller enerji metabolizması Sinir ve iştah fonksiyonlarının sağlığı iştahta azalma mental depresyon, kalp ritim bozuklukları beriberi kuru formda stabil çözeltilerinin asidik ortamda 120 oC’ de ısıtılması ile büyük ölçüde kayıp nötral ya da bazik ortamda pişirmede bozunma enerji metabolizması normal görme Sağlıklı cilt enerji metabolizması, sinir, sindirim fonksiyonlarının ve cilt sağlığı dudak, kulak, burun çevresinde çatlak ve uçuk oluşumu Işığa hassasiyet gözlerde yanma ve kaşınma pellegra -nörolojik dejenerasyon deri iltihabı (dermatit) çözelti formunda UV ve görünür ışıkta hızla bozunma, kuvvetli bazik çözeltilerde hassasiyet, ısı, okside edici ajanlar ve asite karşı stabil alkali, asit, ısı, ışık ve oksidasyona çok dayanıklı organ etleri koyu yeşil lifli sebzeler kas etleri kanatlı etleri balık yumurta tam tane tahıllar doğum kusurların önlenmesi kırmızı kan hücresi oluşumu büyüme ve hücre bölünmesi nükleoprotein sentezi megaloblastik anemi depresyon büyüme geriliği sık enfeksiyon ısı ve özellikle ışıktan zarar görme asidik koşullara duyarlılık 60 mg/gün B1 vitamini Tiamin Eksikliğinde görülen hastalıklar 75 MİNERALLER Mineral Kalsiyum 1000 mg/gün Demir 18 mg/gün Çinko 15 mg/gün İyot 150 μg/gün Gıda Kaynakları Fonksiyonları Eksikliğinde görülen hastalıklar osteomalazya osteoporoz tetani hiperkalsemi süt ve süt ürünleri, yenilebilir kemikleri ile balık, koyu yeşil sebzeler, zenginleştirilmiş gıdalar kemik gelişimi ve korunması sinir sistemi fonksiyonları kanın pıhtılaşması kas kasılması et balık, kanatlı etleri tam tahıllı ürünler baklagiller yeşil sebzeler yumurta kuru meyveler hemoglobinin ve kaslardaki miyoglobinin bileşeni oksidatif enzimlerin(katalaz, sitokrom, ksantin oksidaz) bileşeni yeni hücrelerin, aminoasitlerin, hormonların ve nörütransmitterlerin yapımı kansızlık enfeksiyonlara karşı dirençte azalma iş üretkenliği, fiziksel aktivitede azalma kırıklık, yorgunluk öğrenme kabiliyetinde azalma soluk ve konkav tırnaklar yara iyileşmesinde gecikme su ürünleri karaciğer peynir süt yumurta yağlı tohumlar kuru baklagiller maya birçok enzimin bileşeni enzim aktivasyonunda artış ya da azalma iyotlu tuz deniz ürünleri süt yumurta tiroid fonksiyonu büyüme mental gelişim enerji metabolizması yara iyileşmesinde gecikme, deride değişiklik tat ve koku alma duyularında bozulma büyüme sorunları seksüel gelişimin gecikmesi bağırsak fonksiyonlarında azalma hastalıklara dirençte azalma basit guatr kretinizm 76 Emilimi etkileyen faktörler Arttıran : mide asiti D vitamini laktoz Ca bağlayan proteinler Azaltan : yüksek lif içerikli diyet aşırı fosfat, yağ, fitat ve okzalik asit (ıspanaklı yoğurt, çok miktarda çikolata tüketimi, çikolatalı süt) Arttıran: kırmızı kan hücresi oluşumunda artış mide ve üst duedonumdaki asitliğin artışı vücut demir depolarının tükenmesi Azaltan: tanenler tahıllardan gelen fitatlar, hemaglutininler antasitler (ıspanaklı yoğurt, çay, kahve, limon eklenmiş çay) Azaltan: guatrojenler Arttıran: selenyum Tükettiğimiz gıdalar ile sağlık arasında bir ilişki olduğu çok uzun zamandır bilinmektedir. Tüm bu bilgiler ve çalışmalar ışığında beslenme bilimcileri tarafından insanlara yapılan öneriler, metabolizma ve sağlığı düzenleyen mekanizmalarda önemli fonksiyonları olan bileşenleri içeren besleyici gıdaların tüketilmesidir. Bir gıda tüketildiği zaman ilk ve en temel amaç vücudun metabolik fonksiyonları için gerekli besin öğelerinin elde edilmesidir. Bununla birlikte gıdaların yapısında besin öğelerinin yanı sıra sağlık üzerine olumlu özellikler gösteren bazı kimyasal bileşenler de yapılan beslenme önerilerinde önem kazanmıştır. Besin öğesi olmayan bu bileşenleri biyoaktif bileşikler veya fitokimyasallar başlığı altında toplamak mümkündür. Beslenme önerilerinde yer alan özellikle meyve ve sebze gibi gıdaların tüketiminin arttırılması yapılarında bulunan bu biyoaktif bileşenlerin sağlık üzerine yararlı etkileri kanıtlanmış olmasından kaynaklanmaktadır. Bu bileşikler sağlık üzerine olumlu etkilerini şu şekilde gösterirler: 1. Biyokimyasal reaksiyonlar için substrat olarak 2. Enzimatik reaksiyonlarda kofaktör olarak 3. Bağırsaktaki istenmeyen bileşiklerin uzaklaştırılmasında absorbent olarak 4. Enzim reaksiyonlarının inhibitörü olarak 5. Hücre yüzeyini veya intra cellüler reseptörler için ligandlar olarak 6. Reaktif ve toksik kimyasallar için yakalayıcı ajan olarak 7. Besin öğelerinin emilimini ve stabilitesini arttıran maddeler olarak 8. Gastrointestinal bakteriler için seçici büyüme faktörü olarak 9. Faydalı bakteriler için fermantasyon substratı olarak 10. Zararlı bakteriler için seçici inhibitör olarak 77 Bazı ünlü biyoaktif bileşikler Karotenler: Gıdalarda bulunan açık sarıdan- koyu kırmızıya kadar renkleri olan pigmentler Flavonoidler: Polifenol grubunda ve sarı renkli pigment maddeler. Genistein: Soya fasulyesinde bulunan vücuda alındığında estrojen olarak davranan bileşikler İndoller: Lahana ve karnabahargillerde bulunan azot içeren bileşikler İsotiyosiyanatlar: Lahana, brokoli gibi sebzelerde bulunan organosülfür bileşiklerinin bir grubu Likopen: Domates gibi bir kaç kırmızı renkli gıdada bulunan renk pigmentleri Monoterpenler: Portakal, limon gibi turuçgillerin kabuk yağında bulunan araoma maddeleri Oraganosülfür bileşikleri: Sülfür içeren, soğan, pırasa, sarımsak gibi gıdalarda bulunan çok geniş bir grup kimyasallar. Fenolikler: Polifenollerin bir alt grubu bileşikler. Çaydaki tanin, zeytindeki oleuperin gibi buruk tat veren bileşikler. Fitosteroller: Bitkilerde bulunan steroid hormonuna benzer yapıda, sterol ve stanol bileşikleri L-Karnitin: Ette bulunan ve yağ asitlerinin aktifleşerek mitokondriaya taşınmasında ve metabolize olarak enerji üretmesinde önemli rol oynayan bileşikler Koenzim Q 10: Hayvansal gıdalarda bulunur, karbonhidrat ve yağların hücrelerin enerji için kullanabileceği adenozin trifosfat (ATP) formuna dönüşmesini sağlar. Alfa-Lipoik asit: Aynı zamanda tioktik asit olarak da bilinir. Bitkilerde, insanlarda ve hayvanlarda küçük miktarlarda sentezlenebilen doğal bileşiklerdir. Kapsaisin: Acı kırmızı biberde bulunan bir bileşik. Kurkumin (zerdaçal): Sarı renkli baharat 78 Oksijen insan yaşamı için zorunludur, tüm hücreler oksijeni kullanarak enerji üretirler. Ancak bir paradoks olarak oksijen zaman zaman vücudun bileşenleri ile reaksiyona girerek, oldukça yüksek düzeyde, stabil olmayan serbest radikal olarak tanımlanan moleküller üretir. Böylece oksijen yaşam için en önemli koşul iken, aynı zamanda önemli bir tehdit unsurudur. Buna ilaveten, çevresel faktörler, vücuttaki normal metabolik işlemler sırasında da oksidan olarak tanımlanan bileşikler meydana gelmekte ve serbest radikal formunun oluşmasına katkıda bulunmaktadır. İnsanoğlu bu reaksiyonlar sonucunda açığa çıkan toksik etkileri, güçlü savunma mekanizmaları sayesinde tolere edebilmektedir. Her ne kadar savunma mekanizmamız bu zararlı etkileri sınırlandırsa da tamamen yok edememektedir. Yıllar geçtikçe oksijenin vücut dokularında yol açtığı zarar artıkça ve savunma sistemi bu zararlı etkilerle baş edemedikçe vücutta “oksidatif stres” olarak tanımlanan bir durum meydana gelir. Oksidatif stres zaman içerisinde; erken yaşlanma, kalp-damar hastalıkları, kanser, katarakt, yaşa bağlı bağışıklık sistemindeki zayıflamalar ve sinir sistemindeki dejeneratif rahatsızlıklar gibi yaşla gelişen hastalıklara neden olur. Oksidanlar ve Serbest Radikaller Oksijenin potansiyel zararlı etkisinin büyük bir kısmı, reaktif oksijen türleri olarak tanımlanan ve oksidan olarak davranan serbest radikallerden kaynaklanmaktadır. Serbest radikaller, bir veya daha fazla eşlenmemiş elektron içeren kimyasal türlerdir ve yapılarında bulunan oksijen bazı moleküllerle tekrar tekrar reaksiyona girme aktivitesi gösterir. Serbest radikaller stabil değildirler ve diğer moleküllerden elektron alıp stabil hale gelebilmek için hızla reaksiyona girerler. 79 Canlılarda Bulunan Bazı Önemli Reaktif Oksijen Türleri Serbest radikaller OH • Hidroksi radikal •- Süperoksit radikal O2 Nitrik oksit radikal NO • Lipid peroksil radikal LOO • Radikal olmayanlar Hidrojen peroksit H2O2 Singlet oksijen 1 Hipoklor asit HOCL Ozon O3 O2 Reaktif oksijen türleri vücutta normal metabolizma sırasında meydana gelen reaksiyonlar sonucunda oluşabildiği gibi hava kirliliği, UV ışık, sigara dumanı veya radyasyon gibi çevresel koşullara maruz kalmak da oluşumu arttırır. Bazı reaksiyonlar serbest radikal oluşumuna öncülük ederler. Şayet oluşan serbest radikaller inaktive edilemezse hücrelerin DNA, protein, lipit, karbonhidrat gibi makro moleküllerine zarar verirler. 80 Serbest Radikallerin Bazı Kaynakları Endojen kaynaklar Eksojen kaynaklar Enerji metabolizması (Mitokondria) Bağışıklık sistemi (Fagositler, Sigara içimi Ksantin Hava kirliliği Oksidaz) Asbest Demir ve diğer metalleri içeren reaksiyonlar Aşırı C vitamini Şişmanlık Aşırı oksijen Egzersiz Radyasyon Ödem Ultraviyole ışık İşemia / reperfüzyon Bazı ilaçlar, pestisitler, anestetikler, endüstriyel çözgenler Ozon Bazı mineraller (demir, bakır) Bir serbest radikal en yakınındaki stabil molekülün elektronunu aldığında bir zincir reaksiyonu başlar ve saldırıya uğrayan molekülün kendisi de bir serbest radikal haline gelir. Bunlar, DNA gibi önemli hücre bileşenleri ya da hücre membranı ile reaksiyona girdiklerinde vücut için büyük tehlikeler oluşmaktadır. Sonuç olarak serbest radikallere maruz kalmak; hücrelerin kansere yol açacak şekilde hızla çoğalmaları (normal olmayan multiplikasyon), hücre disfonksiyonları ya da hücre ölümü ile sonuçlanabilir. Bu etkilerin çoğu dejeneratif hastalıkların nedenini oluşturmaktadır. Örneğin, proteinler üzerindeki yıkıcı etki katarakt oluşumuna neden olurken DNA üzerindeki etki kanser, lipitler üzerindeki etki ise damar sertliğine neden olmaktadır. Ancak, serbest radikaller vücutta her zaman olumsuz etki göstermemekte; örneğin fagosit olarak bilinen özel kan hücreleri ile hastalık yapıcı mikropların yok edilmesinde rol almaktadırlar. 81 Serbest Radikal Hasarı SONUÇ HEDEF Proteinler Yıkılımın artması Enzim aktivitesinde azalma Lipid oksidasyonu Hücrede hasar Membranda hasar LDL de hasar Aterosklerosis İkincil ürünler (aldehitler) DNA Karbonhidrat Mutasyon Reseptör değişmeleri Vizkozitede azalma Oksidatif Stres Dış kaynaklı oksidanlara yüksek oranda maruz kalma durumunda vücudun antioksidan savunma mekanizması bununla baş edemeyebilir. Bu durum oksidatif stres olarak adlandırılır ve pro-oksidanlar ile antioksidanlar arasındaki dengesizlikten ortaya çıkmaktadır. Diyagramda antioksidan savunma tarafından dengelenmiş durumdaki pro-oksidanlar gösterilmiştir. Bu durumdaki herhangi bir eşitsizlik (savunma mekanizmasında düşüş ya da pro-oksidan oluşumunda artış) dengenin bozulmasına neden olur. 82 Sigara, egzersiz, kirli hava, UV. vb. Antioksidan vitaminler, enzimler, fenolik bileşikler Serbest radikaller Antioksidanlar Oksidatif stres Oksidatif Stresin Rol Oynadığı Hastalıklar Kanser Kalp-damar hastalıkları Göz hastalıkları Diğer hastalıklar Nörolojik bozukluklar Doğum defektleri Bağışıklık sisteminde zayıflık vb. Oksidanlara Karşı Savunma Mekanizmaları İnsan vücudu serbest radikaller ve diğer reaktif oksijen türlerine karşı farklı savunma mekanizmalarına sahiptir. Farklı savunma mekanizmaları birbirlerini tamamlayıcı etki göstermektedir. Bunun nedeni antioksidanların farklı oksidanlar üzerine etki etmeleri ya da farklı hücresel bölgelerde görev almalarıdır. Yine de bu savunma mekanizmaları yüzde yüz etkin değildir. İnsan vücudundaki antioksidan savunma mekanizması iki farklı kategoriye ayrılabilir. İlk grup; insan vücudundaki bileşenlerden sentezlenen bir takım enzimlerdir. Glutatyon peroksidaz, süperoksit dismutaz ve katalaz gibi enzimler zararlı oksidanların konsantrasyonunu 83 azaltırlar. Süperoksit dismutazlar süperoksit radikalinin hidrojen ve oksijene parçalanmasını sağlar. Katalaz spesifik olarak hidrojen peroksiti dekompoze ederken selenyum içeren glutatyon peroksidaz, örneğin lipit oksidasyonundan kaynaklanan hidroperoksitlerin azaltılmasında rol oynar. Beslenme bu noktada büyük önem taşımaktadır. Selenyum, bakır, manganez ve çinko gibi mineraller bu enzimlerin sentezi için gereklidir. Bu minerallerin iyi bir beslenme ile zamanında ve yeterli oranda karşılanması önemlidir. İkinci grup antioksidanlar küçük molekül ağırlıklı bileşikler olup okside edici kimyasallar ile reaksiyona girerek etkilerini azaltırlar. Glutatyon, ubikuinol ve ürik asit gibi bazıları normal metabolizma tarafından üretilir. Ubikuinol hayvansal hücreler tarafından sentezlenen, yağda çözünebilen tek antioksidandır ve oksidatif zarara karşı hücrelerin korunmasında önemli olduğu düşünülmektedir. Diğer küçük molekül ağırlıklı antioksidanlar gıdalarda bulunurlar, en iyi örnekleri E ve C vitamini ile karotenoidlerdir. Bunların dışında gıdalar içerisindeki diğer antioksidan bileşikler genelde fitokimyasallar, fenolik ya da polifenolik maddelerdir. Bu bileşikler her ne kadar besin öğesi olmasalar da antioksidan potansiyellerinden dolayı insan sağlığı için önemlidirler. Gıdalarda Bulunan Antioksidan Vitaminler E Vitamini En iyi kaynaklar: Diğer önemli kaynaklar: C Vitamini Meyveler: Sebzeler: Bitkisel yağlar, soğuk-preslenmiş tohum yağları, buğday ruşeymi Sebzeler, meyveler, et / tavuk / balık Turunçgiller, çilek Domates, yeşil yapraklı sebzeler, brokoli ve karnabahar Karotenoidler β-karoten: α- karoten: Likopen: Lutein ve Zeaksantin: β- kriptoksantin: Sarı-turuncu renkli sebzeler ve meyveler, koyu yeşil renkli sebzeler Havuç Domates Koyu yeşil yapraklı sebzeler, brokoli Turunçgiller 84 Gıdalarda Bulunan Besin Öğesi Olmayan Antioksidanlar Soya fasulyesi isoflavonlar, fenolik asitler Yeşil çay, siyah çay polifenoller, kateşinler Kahve fenolik esterler Kırmızı şarap fenolik asit Biberiye, adaçayı karnosik asit, rosmarik asit Narenciye biyoflavonoidler Soğan kuersetin, kaemferol Zeytin polifenoller Antioksidanlar Arasındaki Etkileşim Bireysel etkilerinin yanısıra antioksidanlar sinerjistik yollarla da etki gösterirler ve bir antioksidan diğerini oksidatif zarara karşı korur. Örneğin C vitamini E vitamininin antioksidan etkisini bir serbest radikal ile etkileştikten sonra aktif formunu tekrar oluşturarak güçlendirirler. Ubikuinol de E vitaminin rejenerasyonunu sağlayabilmektedir. E vitamini β-karoten molekülünü oksidasyondan korurken E vitamini ve selenyum da birbirleri üzerinde sinerjistik olarak görev yaparlar. Sonuç olarak antioksidanların kombine halde kullanımları, tek bir antioksidanın yüksek miktarlarda kullanılmasından çok daha etkindir. Tabii ki bu moleküllerin metabolik reaksiyonlarda yaşamsal önemi olduğu ve hücreleri korudukları bir gerçektir. Ancak son yıllarda bilimsel çalışmalar bu gerçeği biraz daha temkinle karşılamakta. Şöyle ki; serbest radikaller oksidatif stres için prooksidan olarak davranabiliyorken, antioksidanlar da prooksidan olarak davranış gösterebiliyorlar. • Örneğin C vitamini güçlü bir antioksidandır. Ancak demirin (Fe+3, Fe+2 ye indirgenir) veya bakırın (Cu+3, Cu+2, ye indirgenir) indirgenme reaksiyonlarını katalizlerken, hidrojen peroksit ve hidrojen hidroksil radikallerini üretir. • Alfa-Tokoferol da aynı şekilde çok önemli bir antioksidandır. Ancak o da yüksek konsantrasyonlarda antioksidan mekanizmasına bağlı olarak prooksidan olarak davranabilir. Şöyle ki; bir serbest radikal ile reaksiyona girdiğinde kendisi radikal olur, eğer ortamda yeterli miktarda C vitamini yoksa rejenerasyon yapılmadığı için oldukça aktif bir pozisyonda kalır ve linoleik asidin otooksidasyonunu başlatır. 85 • Karotenoidler aynı şekilde prooksidan aktivite sergilemektedirler. Bu da hidroksil radikallerinin meydana geldiği yüksek oksijen konsantrasyonlarında otoksidasyon ile gerçekleşmektedir. • Flavonoidlerin de her biri girdiği ortama göre farklı antioksidan özellik gösterse de, prooksidan olarak aktivite gösterebilmektedirler. • Fenolikler redoks-aktif metal içeren sistemlerde prooksidan olarak aktivite göstermektedirler. Fenoliklerin redoks döngüsünü katalizleyen bakır ve demir metallerinin varlığında ve oksijen ile birlikte, reaktif oksijen türleri ve fenoksil radikaller meydana gelir. Fenoliklerin bu formları özellikle DNA’ya lipitlere ve diğer biyolojik moleküllere zarar verir. Bu şekilde antioksidan özellik gösteren ancak bazı koşullarda prooksidan olarak davranan 14 fenolik bileşik tanımlanmıştır. Tüm bunlar, antioksidanların konsantrasyonuna ve doğal durumdaki komşu moleküllere bağlıdır. Bu etkilerin büyük bir kısmı tek ve yüksek konsantrasyonda antioksidan alımında saptanmıştır. Gıdaların antioksidan bileşiklerin bir çoğunu ve yüksek miktarda içermemesi önemli bir avantajdır. Herşeyden önce prooksidan etki faydalı da olabilmektedir. Bunun nedeni de hafif düzeyde oluşan oksidatif stresin antioksidan defans sisteminin ve tüm hücrelerin korunmasında liderlik eden ksenobiyotik (xenobiotic) metabolizma enzimlerinin seviyesinin yükselmesini tetiklemesi olarak açıklanmaktadır. Yakın zamandaki bir hipoteze göre prooksidanlar hücre sinyalizasyon özelliğine sahiptir, yaşam için çok önemli olan bu sistem onların faydalı bir yönleri olarak kabul edilmektedir. Başka çalışmalar da flavonoidlerin prooksidan etkisinin bazı kanserlerin ağır ve ağrılı tipini hafiflettiğini ortaya koymuştur. Vitamin desteklerinin alınması güvenli midir? Her ne kadar bu tip destekleri üreten firmalar vitaminleri, antioksidanları veya biyoaktif bileşikleri bazı hastalıkların tedavisinde “sihirli” gibi gösterse de bu konuda ciddi tartışmaların yapılması gereken sonuçlar elde edilmiştir. Bu sonuçlardan bazıları: E vitamini destekleri belirli bir süre sonra beyin kanamasına neden olabiliyor. E vitamini destekleri kanın pıhtılaşmasını geciktiriyor. E vitamini destekleri astım veya romatoid artrit gibi oto-immun hastalıkların daha da kötüleşmesine neden oluyor. 86 C vitamini destekleri demir emilimini arttırarak, bazı kişilerde aşırı yüklenmiş demir tablosuna neden oluyorlar. E vitamini ile beta-karotenin birlikte kullanılması sigara içen kişilerde akciğer kanserinin görülme sıklığını azaltmıyor, beta-karoten artmasına bile neden oluyor. Selenyum destekleri toksik olabiliyor. Portakal suyu veya C vitamini desteği aynı kimyasal formda C vitamini içerir. Ancak portakal suyunda C vitaminin etkilerini ve emilmesini ayarlayan, dengeli bir düzende kimyasallar vardır. Destekte ise sadece kimyasal C vitamini bulunur. Gıdanın kendine özel matriksi, bu yapı içerisinde belirli bir hiyerarşide yer alan besin öğeleri ve biyoaktif bileşiklerin, o gıda beslenme kurallarına dikkat edilerek tüketildikçe, yüksek miktar alınmasına bağlı sorunlara neden olmayacak düzendedir. 87 Yararlanılan Kaynaklar 1. Brown JE. 2005. Nutrition Now. Thomson Wadsworth, USA. 2. Demirci M. 2002. Beslenme. Rebel Yayıncılık, İstanbul. 3. El SN.1999. Determination of glycemic index for some breads. Food Chemistry. Vol 67, 67 – 69. 4. FAO/WHO. 1996. Preparation and use of food-based dietary guidelines. Nutrition Programme, WHO Geneva. 5. Fox BA, Cameron AG. 1995. Food Science and Nutrition. Sydney Auckland, London. 6. Henry CJK, Heppell NJ. 1998. Nutritional Aspects of Food Processing and Ingredients. Aspen Publication, UK. 7. Hutton T. 2002. Food Chemical Composition : Dietary Significance in Food Manufacturing, Royal Society of Chemistry Publishing. 8. http://lpi.oregonstate.edu/infocenter 9. Karakaya S, El SN. 2000. Bazı gıdaların antimutajenik aktivitelerinin ve bazı diyet lifi bileşenlerinin mutajenik bileşikleri in vitro bağlama kapasitelerinin saptanması. Beslenme ve Diyet Dergisi Cilt 29, Sayı 2, 4 – 13. 10. Langseth L 2000. Oxidants,Antioxidants, and Disease Prevention, ILSI Europe Pres, USA. 11. Mauron 1984. Effect of processing on nutritive value of food: protein, In: Handbook of Nutritive Value of Processed Food, Rechcigl, M (Ed), Second Ed., Vol. 1, CRC Press. Inc., Florida. 12. Sizer F, Whitney E. 2000. Nutrition : Concepts and Controversies, 8 th Edition, Wadsworth/ Thomson Learning USA. 13. Taş AA, El SN. 2000. Determination of nutritionally important starch fractions of some Turkish breads. Food Chemistry, Vol 70 (4), 493-497. 14. USDA, 2005. Dietary Guidelines for Americans. U.S. Department of Agriculture. 15. Whitney EN, Hamilton EN, Rolfes SR1990. Understanding Nutrition. West Publishing Company, New York. 16. Whitney EN, Rolfes SR. 2002. Understanding Nutrition. 9 th Edition, Wadsworth/ Thomson Learning USA. 17. Witting LA, Dimick PS 1984. Effects of processing on food lipids, In: Handbook of Nutritive Value of Processed Food, Rechcigl, M (Ed), Second Ed., Vol. 1, CRC Press. Inc., Florida. 88 18. Yalpani M. 1997. New Technologies For Healthy Foods and Nutraceuticals. ATL, USA. 19. Ziegler EE, Filer LJ. 1996. Present Knowledge in Nutrition. ILSI Press, Washington, DC. 20. Fuentes-Zaragoza et al., 2011. Resistant starch as prebiotic: A review, Starch 2011, 63, 406-415 İnternette Beslenme ile İlgili Web Sayfaları www.wadsworth.com/nutrition www.navigator.tufts.edu www.healthfinder.gov www.eatright.org www.fda.gov www.usda.gov www.arborcom.com www.lifelines.com www.nal.usda.gov/fnic/dga www.diabetes.org www.5aday.com www.veg.org/vg/ www.fao.org www.who.org/nut www.mayohealth.org www.fns.usda.gov/fns www.cancer.org www.heartinfo.org www.americanheart.org www.cdc.gov/nccdphp www.nutritiondata.self.com www.turkomp.gov.tr www.saglik.gov.tr (birimler-temel sağlık hizmetleri-yayınlar-kitaplar) 89