GIDA BİLEŞENLERİNİN BESLENME AÇISINDAN ÖNEMİ

Transkript

1 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

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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

7 Hedefler Besin Öğesi Günlük enerjinin % si Toplam yağ Doymuş yağ <10 Çokludoymamış yağ 6-10 n n Tekli doymamış yağ 10 Trans yağ <1 Kolesterol <300 mg/gün Toplam Karbonhidrat Protein 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

8 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 Kızarmış patates INQ INQ öğesi Karşılama (%) Karşılama (%) Fırın Pat. Kız. Protein 50 g (5/50)x100= 10 (2/50)x100= C vitamini 80 mg (31/80)x100= (9/80)x100= Demir 14 mg (2.5/14)x100=17.85 (1.94/14)x100= Kalsiyum 800 mg (20/800)x100= 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 kalori 4-8 yaş arası erkek çocuklar, yaş arası bayanlar, yaş arası erkekler, ve orta derecede fiziksel aktivitesi olan kişiler için uygun enerji miktarıdır. 7

9 2000 kalori Enerji Sağlayan Örnek Beslenme Planı Gıda grupları Tüketilmesi önerilen porsiyon Porsiyonların miktarları Meyve grubu 2 tabak (4 porsiyon) ½ tabak = ½ tabak doğranmış meyve 1 avuç kurutulmuş meyve 1 orta boy meyve ½ su bardağı meyve suyu Sebze grubu 2.5 tabak (5 porsiyon ) ½ tabak = Koyu yeşil sebzeler 3 tabak / hafta ½ tabak doğranmış çiğ veya haşlanmış, Portakal renkli 2 tabak/hafta sebze sebzeler 3 tabak/hafta 1tabak çiğ, yapraklı sebze Kurubaklagiller 3 tabak/hafta Nişastalı sebzeler 6.5 tabak/hafta Diğer sebzeler Tahıl grubu 6 porsiyon ( 170 g ) 1 porsiyon (28 g) = Tam tane tahıl içeren 3 porsiyon 1 dilim ekmek gıdalar 1 tabak kahvaltılık tahıl Diğer tahıllı gıdalar 3 porsiyon ½ tabak pişmiş pirinç, makarna, diğer tahıllar Et ve kurubaklagil** grubu 5.5 porsiyon (150 g et, 1 porsiyon (28 g) = tavuk, balık) Bir kibrit kutusu büyüklüğü et,tavuk,balık 1 yumurta 1 avuç kurubaklagil 4-5 adet fındık, badem vb. çerez Süt grubu 2 3* porsiyon 1 porsiyon = 250 g ( 1 su bardağı) düşük yağlı veya yağsız süt, yoğurt 60 g düşük yağlı peynir 40 g peynir Yağlar 24 g ( 6 tatlı kaşığı ) 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

10 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 ) / boy 2 ( m 2 ) Örneğin; 70 kg ağırlığında ve 1.75 m boyunda bir kişinin BKI i 22.9 dur. 70 / = 22.9 kg/m 2 BKİ i 25 ve 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

11 Dünya Sağlık Örgütü nün ( 2000 ) yetişkinler için BKİ ni sınıflandırması ise şu şekildedir. Sınıflandırma Zayıf BKİ <18.50 Ölümle ilişkili risk Düşük ( ancak diğer klinik problemlerde artış ) Normal Ortalama Kilolu 25 Toplu Artış Şişman I Orta seviyede, Sağlık için % 5-15 zayıflama gerekir. Şişman II Aşırı, sağlık için % zayıflama gerekir. Şişman III 40 Çok aşırı, Sağlık için % 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

12 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 % Bayanlar için % Hafif aktiviteli yaşam : Günün bir kısmını bir öğretmenin sınıfta dolaşarak ders anlatması gibi hareketlerle geçiriyorsanız, Erkekler için % Bayanlar için % Orta aktiviteli yaşam : Haftada 4 veya 5 kez hafif düzeyde yürüyüş veya koşma gibi spor yapıyorsanız veya işiniz bu şekilde aktiviteler içeriyorsa Erkekler için % Bayanlar için % Ağır aktiviteli yaşam : İşiniz bir marangoz gibi bedenen çalışmayı gerektiriyorsa, Erkekler için % Bayanlar için % Çok ağır aktiviteli yaşam : Bu seviye istisnai durumları tanımlamaktadır. Örneğin profesyonel düzeyde spor yapan kişilerin antrenmanları sürecini kapsar. Erkekler için % Bayanlar için %

13 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 kalori / gün = 2448 kalori / gün Veya Toplam günlük enerji Gereksinimi = 1632 kalori / gün 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

14 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

15 Karbonhidratların Sınıflandırılması Sınıf Alt grup Bileşenler Basit karbonhidratlar veya asit Monosakkaritler Glikoz, galaktoz, fruktoz şekerler (1-2) Disakkaritler Sukroz, laktoz, trehalose Malto-oligosakkaritler Maltodekstrinler Oligosakkaritler veya kısa Diğer oligosakkaritler Rafinoz, stakiyoz, fruktozincirli karbonhidratlar (3-9) oligosakkaritler Polisakkaritler, ( 10) Nişasta (α- glukanlar), glikojen Amiloz, amilopektin, modifiye nişasta Lif (nişasta olmayan polisakkaritler, hücre duvarlarının Selüloz, hemiselüloz, pektinler, 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 Tokluk Glisemik a Kolesterolü Kalsiyum Prebiyotik sağlar duygusunu arttırır düşürür emilimini arttırır KZYA b kaynağı özellik Monosakkaritler Disakkaritler Polyoller c Oligosakkaritler Nişasta d d Nişasta olmayan polisakkaritler e a Metabolizma için karbonhidrat sağlar, b Kısa zincirli yağ asitleri, c Eritrol hariç, d Sadece dirençli nişasta formu e Sadece bazı formları 14

16 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

17 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

18 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

19 Amiloz ve Amilopektinin yapısı 18

20 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 ( DN n ) : 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

21 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

22 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

23 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

24 Lifler: Çözünürlükleri, Kaynakları ve Etkileri Lifin Tipi Gıda Kaynakları Vücuttaki Etkileri Çözünür Lif Gumlar, pektinler, bazı hemiselülozlar, musilajlar Çözünmeyen Lif Selüloz, çoğu hemiselülozlar, ligninler Meyveler (elma, narenciye), yulaf, arpa, baklagiller Buğday kepeği, mısır kabuğu, tam tane un ekmekleri ve tahılları, sebzeler (havuç, lahana, Brüksel lahanası) 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 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

25 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

26 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

27 Karbonhidratların Sindirimi DİYET LİFİ NİŞASTA ŞEKERLER Ağızdaki mekanik hareket, gıdadaki lifi parçalar ve koparır, yutulabilmesi için nemlendirmek amacıyla tükürükle karıştırır AĞIZ Tükürük bezleri ağız içine gıdanın nemlendirilmesi için sulu bir sıvı salgılar. Tükürük enzimi olan amilaz sindirimi başlatır: Amilaz Sindirilmez Nişasta Küçük polisakkaritler, maltoz 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 Dekstrin Sukroz Laktoz Laktaz fruktoz +glikoz galaktoz +glikoz Maltoz Maltoz Maltaz glikoz +glikoz Birçok lif sindirim sistemi boyunca bozulmadan geçerek kalın bağırsağa gelir. Burada, bakteriyal enzimler bazı lifleri sindirir: Bazı lifler Bakteriyal enzimler Yağ asitleri, gaz KALIN BAĞIRSAK Bakterilerin etkisi ile: Bazı oligosakkaritler Dirençli nişasta Kısa zincirli Bazı kompleks yağ polisakkaritler asitleri Lif; suyu tutar, bağırsak aktivitesini düzenler; kolesterol ve bazı mineralleri bağlar, onları dışkı ile atar. 26

28 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 ( 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

29 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

30 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, 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

31 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) Gıda Glisemik İndeks (Glikoz=100) Porsiyon miktarı Porsiyondaki karbonhidrat miktarı (g) Huma, kurutulmuş g 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 Spagetti,(beyaz,10-15dak. haşlanmış) Spagetti,(beyaz, 5 dak. haşlanmış) Spagetti, (Tam tane buğday haşlanmış) 44 1 neskafe finc neskafe finc 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 ml 13 Haşlanmış mercimek 29 1 neskafe finc 18 Haşlanmış kuru barbunya 28 1 neskafe finc 25 30

32 Bazı gıdaların Glisemik Yükü (GY) Gıda GI Porsiyon Yarayışlı GY karbonhidrat Karpuz Dondurma Patates Makarna Pilav Çikolata 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

33 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 % 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

34 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 Siklamat Aspartam Asesülfam-K Sakkarin Enerji değeri ( kcal/ g) Sukroza göre tatlılık derecesi (sukroz 100)

35 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 ( kcal / g ) Sukroza göre tatlılık derecesi (sukroz 100) Emilim yüzdesi Sorbitol Mannitol Maltitol Ksilitol Laktitol İsomalt Frukto-oligo sakkaritler Polidekstroz* yok % 50 % 25 % 40 % 25 çok az % 20 - % 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

36 Bazı Dolgu Maddeleri Polisakkarit Genel özellikleri Uygulamaları Agaroz Aljinat Karagenan Selüloz Galaktomannanlar Guar gum Lokust bean gum D-glukan Pektin Polidekstroz Ksantan gum Jel oluşturma, emülsiyon sağlama, stabilizer,,su bağlama, kıvam verme, protein ile kompleks oluşturma, bulk oluşturma, stabilizör. Fırın ürünleri, süt ürünleri, tatlılar, et analogları, salata sosları, reçeller, et ürünleri, dondurma, soslar, 35

37 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

38 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

39 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

40 Yağ Asitlerinin Kaynakları Yağ asiti Doymuşluk Gıda kaynakları Stearik asit 18:0 doymuş Çoğu hayvansal yağ Oleik asit Omega-6 Linoleik asit Araşidonik asit Omega-3 18:1 tekli doymamış 18:2 çoklu doymamış 20:4 çoklu doymamış Zeytinyağı, kanola yağı Yapraklı sebzeler, ayçiçeği yağı, çerezler, mısır yağı, soya fasulyesi, pamuk yağı, susam yağı, kümes hayvanları eti yağı Et Alfa-linolenik asit EPA ve DHA 18:3 çoklu doymamış 20:5 EPA 22:6 DHA Soya fasulyesi, keten tohumu, kanola, buğday özü, çerezler, fındık, ceviz İnsan sütü, balık, kabuklu deniz ürünleri, linolenik asit 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

41 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 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

42 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 Yağ Emülsifiye yağ Karaciğerde sentezlenen safra, safra kesesinde depolanır ve safra kanalı yoluyla: Pankreastan gelen pankreatik lipazın girişi: Emülsifiye yağ Pankreatik lipaz Monogliseritler, gliserol, yağ asitleri (emilen) KALIN BAĞIRSAK Bazı yağ ve kolesterol lif tarafından tutularak, dışkı ile atılır. Yağların Kana Taşınması Gliserol Kısa zincirli yağ asitleri Orta zincirli yağ asitleri Uzun zincirli yağ asitleri Monogliseritler Trigliseritler Kolesterol Fosfolipitler Doğrudan kan dolaşımına geçerler Doğrudan kan dolaşımına geçerler Doğrudan kan dolaşımına geçerler Trigliserit yapımı Trigliserit yapımı Şilomikronlara bağlanarak kan dolaşımına geçerler Şilomikronlara bağlanarak kan dolaşımına geçerler Şilomikronlara bağlanarak kan dolaşımına geçerler 41

43 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 % 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 % ını taşırlar ve görevleri hücrelerden kana verilen kolesterolü ve diğer lipitleri alarak karaciğere getirmektir. 42

44 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

45 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

46 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

47 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

48 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

49 Yağ İkameleri ve Taklitleri Olarak Kullanılan Bileşenlere Örnekler Karbohidrat ve Protein Bazlı Modifiye edilmiş glikoz polimerleri Modifiye edilmiş mısır, nişasta, patates ve pirinç nişastaları Gumlar ve alginler Selüloz türevleri Mikropartikül proteinler Β-glukan Emilmeyen lipitler Şeker ve şeker alkollerinin yağ asitleri ile esterleri Polikarboksilik asit ve gliseril esterleri Alkilgliseril etherleri Poligliserol esterleri Dallanmış triaçilgliserol esterleri Yağ İkamelerinin Potansiyel Avantaj ve Dezavantajları Avantajlar Toplam yağ alımının azalması Kolesterol alımının azalması Kolesterol emiliminin azalması Enerji alımının azalması Kompleks karbonhidrat alımının artması Dezavantajlar Zorunlu yağ asitlerinin alımının azalması Yağda çözünen vitaminlerin alımının azalması Maliyetin artması Gıda tüketiminin artması Aşırı alımda ince bağırsakta değişimler 48

50 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

51 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

52 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 olur, 51