GIDA MÜHENDİSLİĞİ FONKSİYONEL GIDALAR DERSİ SLAYTLARI (1)

Transkript

1 GIDA MÜHENDİSLİĞİ FONKSİYONEL GIDALAR DERSİ SLAYTLARI (1) Tablo 1.1 Nutrasötiklerin ve fonksiyonel gıdaların tanımları Nutrasötikler Gıdaların ya da diğer hazmedilir ürünlerin doğal bir bileşeni olarak bulunan kimyasalların, insan vücudu için koruyucu ya da bir ya da daha fazla hastalığı tedavi edici ya da fizyolojik performansı geliştirme açısından faydalı olduğu belirlenen kimyasallar nütrasötiklerdir. Esansiyel besinler eğer insan vücudunun normal büyüme ya da gelişiminde hayati role sahip fayda sağlıyorlarsa nutrasötik olarak ele alınabilirler. C ve E vitaminlerinin antioksidan özellikleri buna bir örnektir. Foksiyonel Gıda İster doğal ister formülasyonla oluşturulmuş olsun fizyolojik performans sağlayan ya da hastalıkları tedavi eden ya da önleyen gıdalar fonksiyonel gıdalar olarak tanımlanabilir. Fonksiyonel gıdalar fizyolojik performans için olduğu kadar sağlık amaçları için geliştirilmiş öğeleri içerir. Ayrıca bir tıbbi gıda ve beslenme kurulu enstitüsü, fonksiyonel gıdaları geleneksel olarak içerdiği besinlerin ötesinde sağlığa dönük bir faydası olan gıda ya da gıda içeriği olarak tanımlamaktadır. Nutrasötikler ve Fonksiyonel Gıdaların Tanımları Nutrasötik terimi, besin ve farmasötiğin bir hibriti ya da kısaltmasıdır. Önceleri nütrasötikler, hastalığın tedavisi ve önlenmesini de içeren tıbbi ya da sağlık faydaları sağlayan bir kısım gıda ya da gıda olarak ele alınabilen maddeler olarak tanımlanmışlardır. Bu tür ürünler izole besinler, genetik mühendisliği tasarımı gıdalar için diyet ve destekler, bitkisel ürünler ve tahıl, çorba ve içecekler gibi işlenmiş gıdaları da içine alır. Şu anda nutrasötikler ve fonksiyonel gıdalar için evrensel kabul görmüş tanımlar mevcut değildir. Bitkilerde birincil ve ikincil metabolitler Birincil metabolitler amino asitleri, klorofili, nükleotidleri, basit karbohidratları ve membran lipitlerini içermektedir. İkincil metabolitler (ikincil ürünler ya da doğal ürünler) fotosentez, solunum, çözücü geçişi, translokasyon ve besin özümlemesi gibi işlemlerle doğrudan bağlantılı olmayan metabolitlerdir.

2 Tablo 1.1 Gıda Etiketi Açıklamaları Açıklama/İddia Amaç Örnek Besin içeriği açıklaması Belli besinlerin içeriğini Yağsız, düşük sodyumlu Kalifiye sağlık açıklaması NLEA ruhsatlı sağlık açıklaması Yapı/fonksiyon açıklaması tanımlar. Gıda, gıda bileşeni ya da diyet desteği arasındaki ilişkiyi tanımlar ve ilgili sağlık şartı ya da bir hastalık riskini azaltır. Bu açıklama dili kaliteli kullanır çünkü FDA tarafından yapılan önemli bilimsel gelişim standardıyla kıyaslamak için henüz yeterince güçlü değildir ve bu ilişki için delil öne sürer. Bir gıda, gıda bileşeni, diyet içeriği ya da diyet desteği ve hastalık riski arasındaki ilişkiyi tanımlar. İnsanlarda normal yapı ya da fonksiyonu etkileme özelliği olan içerik ya da besinin rolünü tanımlar. Yapı ya da fonksiyonu etkileyen içerik ya da besin yoluyla karakterize edilebilir. Eksiklikle ilgili bir fayda tanımlayabilir. FDA nın açıklama yapmadığı ve ürünün hastalığı önleyici teşhis,tedavi ya da bakım niyetli olmaması durumunda bir şikayetçi olarak işbirliği yapılmalı. Kaynak: Kuzey Amerika Uluslararası Yaşam Bilimleri Enstitüsü nden alınmıştır. Bazı bilimsel deliller öneriyor ki antioksidan vitaminlerin tüketimi kanser oluşum riskini azaltabilir ama FDA bu delili sınırlı ve kesin olmayan bir şekilde belirlemiştir. Kalsiyumca zengin diyetler kemik erimesi riskini azaltır. Kalsiyum kemikleri güçlendirir. Nutrasötik Faktörlerin Gıda ve Gıda olmayan Kaynakları Nutrasötikler için daha geniş organizasyon modellerinden biri insanlar için bir gıda kaynağı potansiyeli oluşturma temelliydi. Buradaki nutrasötikler bitki, hayvan ve bakteri ve maya gibi mikrobiyal gruplara ayrılabilirler.

3 Gıda Kaynakları Açısından Nutrasötik Maddelerin Gruplandırılması Bitki Hayvan Mikrobiyal β Glukan Konjuge Linoleik Asit (CLA) Saccharomyces boulardi (maya) Askorbik Asit Elikosapentanoik Asit (EPA) Bifidobacterium bifidum γ- Tokotrienol Dekosahekzenoik Asit (DHA) B. longum Luteolin Spingolipit B. infantis Selüloz Kolin Lactobacillus acidophilus (LCI) Lutein Lesitin L. acidophilus (NCFB 1748) Gallik Asit Kalsiyum Streptococcus salvarius (subs. Thermophilus) Perilil Alkol Koenzim Q 10 İndol -3- karbonol Selenyum Pektin Çinko Daidzein Kreatin Glutatyon Mineral Potasyum Alisin δ Limonen Jenestein Likopen Hemiselüloz Lignin Kapsaisin Geraniyol β- iyonon α- Tokoferol β- Karoten Nordihidrokapsasisin Selenyum Mineral MUFA Not : Bu listedeki maddeler ya nutrasötik maddeler olarak kabul edilmiş yada nutrasötik madde olduğu iddia edilen maddeleri içermektedir.

4 Tablo: Belirli Nutrasötik Maddeleri Yüksek Miktarda İçeren Gıdalara Örnekler Nutrasötik Madde/Aile Önemli derecede yüksek içeriği sahip gıdalar Allil Sülfür Bileşikleri Soğan, Sarımsak İzoflavonlar ( örn, jenestein, daidzein) Soya ve Diğer Baklagiller, apios Kuersetin Soğan, kırmız Üzüm, Turunçgiller, Brokoli, İtalyan Sarı Kabak Kapsaisinoidler Biber EPA ve DHA Balık Yağı Likopen Domates ve Domates Ürünleri İzotiyosiyanatlar Turpgiller β Glukan Yulaf CLA Sığır Eti ve Sütü Resveratrol Üzüm (kabuk), Kırmızı Şarap β- Karoten Turunçgiller, Havuç, Kabak, Balkabağı Karnosol Biberiye Kateşin Çay, Etli ve Kabuksuz Meyveler Adenozin Soğan, Sarmısak İndoller Lahana, Kara Lahana, Brüksel Lahanası, Brokoli, Karnabahar, Kurkumin Zerdeçal Elajik Asit Üzüm, Çilek, Ahududu, Ceviz Antisiyonat Kırmızı Şarap 3-n- Bütil Ftalid Kereviz Selüloz Çoğu Bitkiler (hücre duvarı yapısında) Lutein, Zeaksantin Lahana, Yeşil Lahana, Ispanak, Mısır, Yumurta, Turunçgiller Psilyum Hindistanda Yetişen Bir Bitki Lifi Tekli Doymamış Yağ Asitleri Ağaç Yemişi, Zeytin Yağı İnulin, Fruktooligosakkaritler (FOS) Tahıl, Soğan, Sarmısak Lactobacili, Bifidobacteria Yoğurt Ve Diğer Süt Ürünleri Kateşin Çay, Kakoa, Elma, Üzüm Lignan Keten, Çavdar Not : Bu listedeki maddeler ya nutrasötik maddeler olarak kabul edilmiş yada nutrasötik madde olduğu iddia edilen maddeleri içermektedir.

5 Tablo: Eylem Mekanizmalarına Göre Nutrasötiklerin Gruplandırılması Antikanser Kan Lipitleri Üzeine Olumlu Etkisi Antioksidan Aktivite Antienflamatuar Osteojenik veya Kemik Koruyucu Kapsaisin β-glukan CLA Linolenik Asit CLA Jenestein γ- Tokotrienol Askorbik Asit EPA Soy Protein Daidzein δ - Tokotrienol β - Karoten DHA jenestein α- Tokotrienol MUFA polifenoller GLA Daidzein γ- Tokotrienol Kuersetin Tokoferol Kapsaisin Kalsiyum CLA Ω-3 PUFAs Tokotrienol Kuersetin Kazein Fosfopeptid Lactobacillus Resveratrol İndol-3- karbonol Kurkumin FOS acidophilus Sifingolipit Tanin α- Tokoferol İnulin Limonen β- Sitosterol Elajik Asit Dialil Sülfit Saponin Likopen Ajoene Guar Lutein α- Tokoferol Pektin Glutatyon Enterolakton Hidroksitirozol Gliserizin Luteolin Equol oleuropein Kurkumin Kateşin Elajik Asit Gingerol Karnosol Klorjenik Asit L. Bulgaricus Tanin Not : Bu listedeki maddeler ya nutrasötik maddeler olarak kabul edilmiş yada nutrasötik madde olduğu iddia edilen maddeleri içermektedir. Nütrasötikleri gruplandırmanın bir yolu şu şekildedir: İzoprenoid Türevlendirme Fenolik maddeler Yağ asitleri ve yapısal lipidler Karbohidratlar ve türevlendirme Amino asit-baz maddeler Mikroplar Mineraller

6 NUTRASOTİKLER İzoprenoidler (Terpeneoitler) Fenolik Bileşikler Protein/Amino Asit-Bazlı Karbohidrat& Türevleri Yağ asitleri& Yapısal lipitler Mineraller Mikrobiyaller Karotenoidler Kumarinler Amino asitler Askorbik asit n-3 PUFA Ca Probiyotikler Saponinler Tanninler Alil-S bileşikleri Oligosakkaritler CLA Se Prebiyotikler Tokotrienoller Lignin Kapsaisinoitler Nişastasız PS MUFA K Tokoferoller Antrosiyaninler İzotiyosiyanatlar Sfingolipidler Cu Basit terpenler İzoflavonlar İndoller Lesitin Zn Flavononlar Folatlar Flavonollar Kolinler ŞEKİL : Nutrasotiklerin organizasyonel şeması A.İZOPRENOİD TÜREVLERİ( TERPENOİDLER) ŞEKİL : İzopren.

7 Asetil CoA Asetil CoA asetiltransferaz Asetoacetil CoA HMG-CoA sentaz B-Hidroksi-B-metil-glutaril CoA HMG-CoA reduktaz (HMG-CoA) Mevalonik Asit MVA Kinaz Fosfomevalonat kinaz Mevalonik asit-5pirofosfat (MVA-PP) İzopentil pirofosfat ( IPP) ŞEKİL : Mevalonik asit metabolik yolu

8 5 karbon birimi İzopentil pirofosfat( IPP) Dimetilalil pirofosfat ( DMAPP) 10 karbonlu (Pirofosfat ) P P Geranil pirofosfat (GPP) Monoterpenler Pirofosfat Farnesil pirofosfat (FPP) 15 karbonlu Seskiterpenler 20 karbonlu Pirofosfat Geranilgeranil pirofosfat (GGPP) Diterpenler (20 karbonlu) ŞEKİL: Terpen yapılarının oluşumu. Ek olarak: (1) FPP+FPP, triterpenler ve steroidler elde eden skualeni (30 karbonlu) üretir.ve (2) GGPP+GGPP,tetraterpenler elde eden fitoen ( 40 Karbonlu) üretir.

9 Limonen Mentol Mirsen ŞEKİL : Seçilmiş monoterpenlerin yapıları

10 Sitosterol ( Bir bitki sterol türü) Yamogenin ( Bir saponin türü) ŞEKİL : Triterpen örnekleri

11 Nutrasötikler ve Fonksiyonel Gıdalar Fenilalanin Fenilalanin amonyak liyaz (PAL) trans-sinamik asit Benzoik Asit Türevleri (örn; vanilin, salisilik asit) para-kumarik asit Kafeik Asit ve diğer basit fenilpropamidler CoA-SH Kumarinler Lignin yapılı bloklar Para-Kumaril asit 3-Malonil CoA Kalkon sentezi sentezi Kalkonlar Flavonlar Flavanonlar İzoflavonlar (izoflavonoidler) Flavonoller Dihidroflavonoller Antosiyaninler Tanninler Şekil 1.7 Fenilalanin üzerinden bitki fenolik T moleküllerinin üretimi

12 Umbelliferon (basit bir kumarin) Psoralen (bir furanokumarin) umarin) Vanilin Salisilik asit Şekil 1.8 Seçili kumarinler (ilk satır) ve iki benzoik asit türevi fenolik moleküller (ikinci satır).

13 Antosiyanidin Yapıları ve Pigment Özellikleri Antosiyanidin Substituteler Renk Perlargonidin 4 -OH Portakal kırmızısı Antosiyanidin Siyanidin 3 -OH, 4 -OH Morumsu kırmızı Delphinidin 3 -OH, 4 -OH, 5 -OH Mavi-Mor Peonidin 3 -OCH 3, 4-OH Gül Kırmızısı Petunidin 3 -OCH 3, 4 -OH, 5 -OCH 3 Mor Şeker kısmı Antosiyanin Şekil 1.9 Antosiyanidin (A) ve antosiyanin içeren moleküler türevleri (B).

14 Şekil 1.10 Fenolik birimlerden oluşmuş temel tanin yapısı Şekil 1.11 (A) Temel flavonoid karbon yapısı ve (B) Flavonoid yapı üretimi: 5 ten 8 e kadar olan karbonlar malonat yolundan türemektedir ve 2 den 4 e ve 1 den 6 ya kadar olan karbonlar fenilalanin amino asiti üzerinden şikimik asitten türevlendirilir.