Fonksiyonel Gıdalar ve Nutrasötikler

Fonksiyonel Gıdalar ve

Nutrasötikler

Dr. Nilgün ÖZDEMİR

Ondokuz Mayıs Üniv.

Mühendislik Fak.

Gıda Mühendisliği Böl.

Ders-1 1

Ders Planı

1. Fonksiyonel Beslenmeye Giriş

2. Gıda Kompozisyonları ve Beslenme Piramitleri

3. Gıdaların Vücutta Sindirimi-Emilimi ve Enerji Metabolizmaları

4. İkinci Beynimiz Bağırsaklarımız: Probiyotikler ve Prebiyotikler

5. Gıda Liflerinin Fonksiyonelliği

6. Oksidatif Stres Dengesi: Antioksidanlar (Fenolik Bileşenler vb.) ve Serbest Radikaller

7. Esansiyel Yağ Asitlerinin Fonksiyonel Özellikleri

2

8. Kontrol Sistemlerimiz:

Vitaminler-Mineraller ve Foksiyonellikleri

8. Biyoaktif Peptitler ve Fitokimyasallar (Terpenoidler vb.)

9. Besin Destekleri (Suplements)

Nutrasötiker = Beslenme + Farmasötik 10. Nutrigenetik (Genetik Beslenme)

11. Gündem= Mikrobiyolojik (Bakteriyal veya Viral) Salgın Hastalıklardan Korunmak İçin Beslenme Önerileri

Fonksiyonel Beslenmeye Giriş

• İnsanların yediklerinden veya yemediklerinden dolayı hastalanırlar gerçeği günümüz dünyasında artık iyice kabul görmeye ve bunun

sonucunda da beslenmenin önemi anlaşılmaya başlamıştır. Beslenme ve tıp bilimlerinin; yaşam süresini uzatma ve yaşam standartlarının yükselme konularında gıdaların önemini vurgulamaları insanları daha duyarlı daha bilinçli hale getirmektedir. İnsanlar daha sağlıklı bir hayat için normal beslenmenin ötesinde ekstra faydalar sağlayan gıdalara yönelmektedirler.

• Diğer taraftan, dünya nüfusu hızla artmakta ancak bunun yanında besin kaynakları sınırlı kalmaktadır. Sınırlı besin kaynaklarının ise verimli kullanılmasını getirmektedir. Bir besinden en fazla faydaya yönelim artmıştır.

• Bu nedenle;

Fonksiyonel Gıdalar/Fonksiyonel Bileşenler ve/veya

Gıdaların Fonksiyonelliğini Artırmak öne çıkmaktadır.

• Fonksiyonel Gıda;

Vücudun temel besin öğelerine olan ihtiyacı karşılamanın ötesinde insan fizyolojisi ve insanın metabolik fonksiyonları üzerinde ilave faydalar sağlayan, böylelikle hastalıklardan korunmada ve daha sağlıklı bir yaşama ulaşmada etkinlik gösteren gıda ve/veya gıda bileşenidir.

Fonksiyonel Gıdaların ortak özellikleri

1. İlaç, kapsül veya herhangi bir diyet desteği formunda olmamalı, 2. Bilim dünyası tarafından etkileri onaylanmış olmalı,

3. İçerdiği besin bileşenleri sağlık üzerine olumlu etki göstermeli, 4. Doğal olmalı, sentetik olmamalı,

5. Diyetin bir parçası olarak kontrolsüz tüketimde güvenli olmalı, 6. Alerjik etki göstermemelidir.

‘’Fonsiyonel Beslenme’’ kavramını detaylı incelemeden önce

‘’Beslenme’’ ile ilgili bilinmesi gereken bazı kavramları birlikte inceleyelim...!!!!!

• Beslenme Nedir?

İnsanın büyümesi, gelişmesi, sağlıklı ve üretken olarak uzun süre yaşamını devam ettirebilmesi için gerekli olan enerjiyi sağlayan besin ögelerinin vücutta alınması ve vücutta kullanılmasıdır.

Beslenmenin aşamaları vardır;

1. Besinlerin vücuda alınması 2. Besinlerin sindirilmesi

3. Besinlerin emilimini,

4. Besinlerin kullanılması (enerjiye dönüştürülmesi), 5. Besinlerin (bazılarının) fazlasının depolanması

6. Besinlerden depo edilemeyen miktarların ve/veya sindirim sonucu oluşan atıkların atılmasıdır.

•Enerji nedir ?

Enerji iş yapabilme gücüdür ve canlılığın devamı için gereklidir. Bir gıdadaki (besindeki) enerji kimyasal enerjidir. Vücut bu kimyasal enerjiyi mekanik ve ısı enerjisine çevirebilir

•Besin (Nutrient) nedir?

Gıda olarak alınan, vücutta enerji elde edilen, vücut için gerekli yapısal maddeleri sağlayan, dokuların bakımını ve onarımını düzenleyen, hayvan ve bitki dokularının yenebilen kısımlarıdır.

•Sindirim nedir?

Besinleri sindirim kanalında emilmeye hazırlayan fiziksel, kimyasal ve mekanik işlemler topluluğudur.

•Emilim nedir?

Besin ögelerinin sindirim kanalından kana ve lenf sistemine geçmesidir.

BESİN BİLEŞENLERİ (Besin Ögeleri)

• Bir gıdadaki (besindeki) besin bileşenleri (ögeleri) molekül boyutlarına veya besin değerlerine göre sınıflandırılabilir.

• Besin ögeleri nelerdir?

Besinlerin (besin maddelerinin) bileşiminde bulunan ve vücutta çeşitli görevleri olan moleküllerdir.

Molekül boyutlarına göre;

Makro-besin bileşenleri

Mikro-besin bileşenleri

Besin değerine göre;

Besin değeri olan besin bileşenleri

Besin değeri olmayan besin bileşenleri

Ayrıca;

 Temel Besin Ögeleri:

Bireyin vücutta fizyolojik gereksinimine yetecek kadar veya hiç sentezleyemediği mutlaka gıdalardan alması gereken besin maddeleridir. Yaklaşık 40 besin maddesi elzem/essansiyel’dir.

Makro-besin bileşenleri

• Bu gruba giren besinler karbonhidratlar, yağlar, proteinler olarak üç gruba ayrılır.

1. Karbonhidratlar

Karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O) atomların kimyasal bağlar ile bir araya gelmesi ile oluşan moleküllerdir.

Doğada en bol bulunan organik moleküllerdir.

Fonksiyonları;

Başlıca enerji kaynağıdır.

Enerji deposudur.

Canlıların yapısal elemanı olarak rol oynar. Hücrelerarası iletişimi sağlayan hücre zarı öğesi gibi yapılarda,

bakterilerin hücre duvarında, böceklerin kabuğunda ve

bitkilerin fibröz ve sellüloz yapısında bulunurlar.

1. Karbonhidratlar

Karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O) atomların kimyasal bağlar ile bir araya gelmesi ile oluşan moleküllerdir.

Doğada en bol bulunan organik moleküllerdir.

Fonksiyonları;

Başlıca enerji kaynağıdır.

Enerji deposudur.

Canlıların yapısal elemanı olarak rol oynar. Hücrelerarası iletişimi sağlayan hücre zarı öğesi gibi yapılarda,

bakterilerin hücre duvarında, böceklerin kabuğunda ve

bitkilerin fibröz ve sellüloz yapısında bulunurlar.

1. Karbonhidratlar

Karbonhidratların sınıflandırılması

1. Monosakkaritler: glikozid bağlarıyla birleşerek daha büyük yapıları oluştururlar. Karbohidratların

monomerleridir. (Glukoz, galaktoz, fruktoz, arabinoz vb) 2. Disakkaritler: İki tane monosakkaritin birleşmesiyle

oluşur. (Sukroz, laktoz, mannoz vb.)

3. Oligosakkaritler: 3-12 arasında monosakkarit birimi içerir. Serbest olarak bulunmazlar

(Fruktooligosakkaritler, Galaktooligosakkaritler )

4. Polisakkaritler: 12’den fazla sayıda monosakkarit içerir (Nişasta ve Nişasta olmayan polisakkaritle; selüloz,

lignin, pektin, hemiselöloz,)

1. Karbonhidratlar

Karbonhidratların sınıflandırılması

Ayrıca; karbonhidratların en küçük yapı taşı olan monosakkaritler kendi içinde karbon atomu sayısına göre de ayrılırlar;

Genel adlar

 3 karbonlu: triozlar Gliseraldehid

 4 karbonlu: tetrozlar Eritroz

 5 karbonlu: pentozlar Riboz

 6 karbonlu: heksozlar Glikoz (glukoz)

 7 karbonlu: heptozlar

1. Karbonhidratlar

Organizmadaki önemli monosakkarit türevleri;

• Şeker fosfatları, bir monosakkaritin hidroksil gruplarından biri ile fosforik asidin kondensasyonu sonucu oluşmuş bileşiklerdir

• Amino şekerler, bir monosakkaritteki bir hidroksil grubunun bir amino grubu ile yer değiştirmesi sonucu oluşmuş bileşiklerdir

• Deoksi şekerler, bir monosakkaritteki bir hidroksil grubunun bir hidrojen ile yer değiştirmesi sonucu oluşmuş bileşiklerdir

• Aldonik, üronik, sakkarik asitler, monosakkaritin aldehit ve/veya alkol gruplarının asit grubuna yükseltgenmesiyle oluşurlar

• Şeker alkolleri, serbest yarı asetal hidroksili içeren monosakkaritlerin anomerik karbonunun alkol gruplarına indirgenmesiyle oluşan bileşiklerdir. Glukozdan sorbitol, mannozdan mannitol, galaktozdan dulsitol oluşması önemlidir

 Kompleks karbonhidratlar; karbohidrat olmayan yapılarla glikozidik bağlarla bağlanarak oluşurlar (steroidler, glikoproteinler, glikozaminoglikanlar)

1. Karbonhidratlar

Sindirilmeyen Karbonhidratlar: LİFLER

Nişasta olmayan polisakkaritlerdir.

Lifler = lifler fonksiyonel özellikleri açısından da öne çıktığı için detaylı olarak gelecek

derslerde anlatılacaktır.

2. Lipidler

Lipid; yapısı ve özellikleri bakımından yağa benzeyen bileşikleri kapsayan bir gruptur. Bu grupta %95 oranında trigliseritler

(yağlar), %5 oranında fosfolipidler, serbest yağ asitler, mumlar, steroller (kollestrol) gibi yapılardan oluşmaktadır.

Lipidlerin ortak özellikleri

1. Lipidlerin yapılarında C, H, O bulunur; ayrıca N, P, S gibi elementler de bazı lipidlerin yapısına girerler

2. Lipidlerin temel yapı taşları yağ asitleridir. Yağlar hücre membranlarının yapısına katılır.

3. Lipidler, suda çözünmeyen, apolar veya hidrofob bileşiklerdir 4. Yağda eriyen vitaminlerin vücutta emilmesini kolaylaştırır ve

depo edilmesini sağlar.

5. Lipidlerin /yağların enerji değerleri yüksektir.

6. Yağlar tampon görevi yapar. Enerji yedeği olarak biriken depo yağlar böbrek, bağırsak gibi organlara yataklık eder ve

travmalara karşı koruma sağlar.

2. Lipidler

Lipidlerin Sınıflandırılması

(Basit Lipidler) Yağlar

(Bileşik Lipidler)

Fonksiyonel gıdalarda önemli bir yere

sahiptir.

2. Lipidler

• Yağ aldehitleri ve keton cisimleri lipid türevleridirler

• İzopren türevi bileşikler olan karotenoidler ve steroidler lipidlerle ilgili maddelerdir

• Trigliserid, kolesterol ve fosfolipidlerin değişik oranlarda protein ile kombinasyonu sonucu oluşan moleküler

agregatlar lipoproteinlerdir. Lipoproteinler suda

çözünürler ve lipidler böylece kanda taşınabilirler

2. Lipidler

Makro-moleküler olarak yağlardan bahsedeceğiz. Yağların en küçük yapı taşı yağ asitleridir.

Yağ asitleri, hidrokarbon zincirli monokarboksilik organik asitlerdir; yapılarında, 4-36 karbonlu hidrokarbon zincirinin ucunda karboksil grubu bulunur

1. Doymuş yağ asitleri: C-atomları arasında TEK BAĞ bulunur ve genelde 4- 18 C atomu kapsarlar

2. Doymamış yağ asitleri: C-atomları arasında ÇİFT BAĞ bulunur ve 16-20 C atomu kapsarlar.

a) Hidrokarbon zincirinde bir çift bağ içeren doymamış yağ asitleri, monoansatüre (monoenoik) yağ asitleridirler.

b) İki veya daha fazla çift bağ içeren doymamış yağ asitleri, poliansatüre yağ

asitleridirler. Poliansatüre yağ asitleri, içerdikleri çift bağ sayısına göre dienoik, trienoik, tetraenoik yağ asitleri olarak adlandırılırlar .

Beslenmede:; 1/3 kuralı uygulanır: 1/3 doymuş, 1/3 tekli doymamış ve 1/3 çoklu doymamış yağ asidi

2. Lipidler

• Lipidler vd. detayları yağ dersinin konusudur. Fonksiyonel beslenme için öne çıkan kısımları inceleyecek olursak;

Elzem yağ asitleri;

• İnsan vücudu yağ asidi sentezleyebilir. Ancak linoleik (18:2) ve

linolenik (18:3) çoklu doymamış yağ asitlerini sentezleyemez. Bunu ancak dışarıdan alması gerekmektedir.

Bu asitler çift bağ sayılarına göre isimlendirildiklerinde sırasıyla omega-3 ve omega-6 olarak bilinir.

Bu iki yağ asidinden sentezlenen yağ asitleri (eikosapentaenoik (w-3 20:5), dekosa hekzaenoik asit (DHA w-3 22:5), araşidonik (w-6 20:4)) hücre yapısı ve prostagladin (vücut çalışması için gerekli hormon)

yapısında bulunur.

Diğer önemli bir yağ asidi;

Oleik asit ise diğer bir önemli yağ asidir. (w-9 18:1) tekli doymamış yağ asididir. Bir omega yağ asididir. Vücut için önemlidir, sınırlı da olsa vücut tarafından sentezlenebilir.

3. Proteinler

Makro-besin bileşenlerinin bir diğer ise proteinlerdir.

Yetişkin bir insanın ortalama %16’sı proteinden oluşur.

Proteinlerin yapılarında C, H, O ve N bulunur. İlaveten S ve P da içerebilirler.

Proteinlerin yapı taşı amino asitlerdir.

3. Proteinler

Protein Fonksiyonları;

1. Büyüme, gelişme ve hücrelerin yenilenmesini sağlar 2. Enerji kaynağı olarak kullanılabilir.

3. Savunma- Bağışıklık sisteminde rol oynar.

4. Enzimlerin ve bazı hormonların esas yapılarını oluşturur.

5. Kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye çevrilirler. Özellikle, miyoglobin.

6. Vücudun bir çok bağ yapısını oluştururlar. (Kemik, bağ dokusu, keratin vs.)

7. Hücrenin çekirdeğini oluştururlar

3. Proteinler Amino asitler;

Protein yapı taşı basit organik maddelerdir. 20 amino asit bulunur. Bunlardan 8 tanesi elzemdir.

Nötral Aminoasitler:

Glisin, Alanin, Valin, Lösin, İzolösin, Metiyonin Polar Yüksüz Aminoasitler:

Serin, Treonin, Sistein, Prolin, Asparagin, Glutamin

Aromatik Aminoasitler:

Fenil alanin, Tirozin, Triptofan Pozitif Yüklü Aminoasitler:

Lizin, Arjinin, Histidin

Negatif Yüklü Aminoasitler:

Aspartik asit, Glutamik asit

8 tane elzem amino asit

lisin, lösin, izolösin, valin, treonin, metiyonin, fenil alanin, triptofan ve (çocuklar için ) histidin’dir

3. Proteinler

Proteinler, amino asitlerin peptit bağları ile bağlanarak polimerleşmesi sonucunda meydana gelirler.

 10 kadar amino asidin peptit bağıyla bağlanması sonucu oluşan peptitler «oligopeptit», daha büyük olanlara ise «polipeptit»

denir.

100’ün üzerinde amino asitten oluşan peptitlere ise «Protein»

denir.

3. Proteinler

Proteinlerin sınıflandırılması

1) Basit Proteinler; sadece amino asit moleküllerinden meydana gelirler.

A)Çözünen Basit Proteinler

• Albüminler

• Globulinler

• Glutelinler

• Prolaminler

• Protaminler

• Histonlar

B)Çözünmeyen Basit Proteinler

• Albüminoidler

• Kollajen

• Glutelinler

• Elastin

• Keratin

2) Bileşik proteinler; amino asitlerin yanında başka bir kimyasal grup içerirler.

•Bu grup prostetik olarak isimlendirilir ve fosforik asit, şeker, lesitin, yağlar, pigmentler ve nükleik asitler olabilir.

Bileşik proteinler

• Fosfoproteinler, (kazein, vitellin)

• Glukoproteinler, (Eritrositler)

• Lipoproteinler, (HDL, LDL )

• Nükleoproteinler, (DNA, RNA)

• Kromoproteinler (Hemoglobin)

• Metaloproteinler (Fe²⁺- ferrodoksin)

Beslenme için protein oldukça önemli ileriki zamanlarda bu dersin konusu içinde özellikle «Biyoaktif Peptitleri»

inceleyeceğiz…!

Mikro-besin bileşenleri

• Bu gruba giren besinler vitaminler, mineraller olarak sınıflandırılabilir.

1) Vitaminler

1. Hayat için çok önemlidir.

2. Enerji vermezler, ancak enerji üretimi vb. fonksiyonlardaki enzimler için gereklidir.

3. Gıdalarda miktarları miligram veya mikrogram şeklindedir.

4. Vitaminlerin çözünürlükleri vücutta taşınma şekillerini ve depolanabilmelerini etkilemektedir.

2) Mineraller

1. Beslenmenin önemli unsurudur 2. Bir çok enzim reaksiyonuna katılır

3. Vücutta anyonlar(-) ve katyonlar (+) olarak bulunup homoestatik denge için gereklidir.

4. Bu elementlerden Fe, I, Mn, Cu, Zn, Co elementleri çok az vücutta bulunduğu için iz (eser) element denir.

Mikro-besin bileşenleri

Vitaminler ve mineraller fonksiyonel

beslenmede önemli olduğu için ayrı

başlık altında detaylı incelenecektir.

Besin Grupları

• Tüm bu besin ögelerini belirli oranlarda, özellikle bazı besin ögelerini daha fazla içeren besinleri gruplandırabiliriz.

1. Grup: Süt ve Süt Ürünleri

2. Grup: Et, Yumurta, Kurubaklagil 3. Grup: Taze Sebze ve Meyveler 4. Grup: Tahıllar ve Tahıl Ürünleri

 Bu ürünleri iyi bir beslenme için dengeli

tüketmeliyiz. Ancak bunun ötesinde, değişen

şartlara uyum sağlamak için Fonksiyonel beslenme

bilincini bilmeliyiz.

• Yeterli ve/veya Dengeli Beslenme

İyi beslenme anlamında kullanılır. Büyümek, gelişmek, yıpranan hücrelerin onarılması ve sağlıklı yaşayabilmek için gerekli olan enerjinin sağlanması ve tüm besin ögelerinin ihtiyacı karşılayacak miktar ve kalitede vücuda alınarak kullanılmasıdır.

• Yetersiz ve/veya Dengesiz Beslenme

Yeterli ve dengeli beslenmenin tersidir; Gerekli enerjinin sağlayacak besin ögelerinin ihtiyacı karşılayacak miktar ve kalitede vücuda alınmamasıdır.

 Eksik (yetersiz), aşırı veya dengesiz beslenme durumuna kötü beslenme (Malnutrition) denir.

• Metabolizma

Hayatın sürmesi için hücre içinde oluşan tüm kimyasal değişmelere, metabolizma denir.

Yetersiz ve dengesiz

beslenmenin Bazı Sonuçları;

• Büyüme gelişme geriliği meydana gelir.

• Büyüme çağında zeka gelişimini olumsuz etkiler.

• Hastalıklara direnç azalır.

• Üreme fonksiyonları etkilenir

• Besin fonksiyonlarını olumsuz etkiler

• Bir çok hastalığın doğrudan veya dolaylı sebebidir.

Yetersizlik Beslenmeye Bağlı Bazı Hastalıklar

• Protein Enerji yetersizliği hastalıkları (PEM)

• Marasmus(kalori eksikliği)

• Kwashıorkor(protein eksikliği)

• Marasmik kwashiorkor

Vitamin-mineral (mikronutrient) yetersizlikler

 Vitamin yetersizlikleri

• A vitamini eksikliği

• D vitamini eksikliği

• B12 vitamini eksikliği

 Mineral yetersizlikleri

• Demir yetersizliği anemisi-Kansızlık

• Kalsiyum yetersizlikleri – Osteoporoz, Kemik erimesi

• İyot yetersizliği – Basit Guatr

• Flor yetersizliği – Diş çürükleri

Beslenmeye Bağlı Kronik Bazı Hastalıklar

• Şişmanlık

• Zayıflık

• Tip II Diyabet

• Yüksek tansiyon

• Kalp damar hastalıkları

• İnme-serebrovasküler olaylar

• Sindirim sistemi hastalıkları

• Kanserler

• Kemik sistemi hastalıkları

• Fonksiyonel Bileşenlerin Sınıflandırılması

• •Fonksiyonel bileşenler kimyasal yapılarına göre de aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilirler:

• •Isoprenoid türevleri

• •Fenolik maddeler

• •Yağ asitleri ve yapısal lipidler

• •Karbonhidratlar ve türevleri

• •Amino asit içeren maddeler

• •Mikroorganizmalar (Probiyotikler)

• •Prebiyotiklerve Sinbiyotikler

• •Mineraller

Beslenmede Geleneksel Yaklaşım

• Karbonhidrat oranları % 50-60 civarında olmalı

• Yağlar %30’u geçmemeli, Doymuş yağlar % 10’u geçmemeli

• Protein % 12-15 civarında olmalı

Fonksiyonel Beslenme’de Oranlar

• % 33 yağ hayvansal bitkisel

• % 33 protein hayvansal-bitkisel

• % 33 Karbonhidrat – sebze ve meyvelerden

• Diğer fonksiyonel ürünlerden

• Bu kapsamda beslenmenin önemi ve besin öğelerinden bahsedildi.

• Fonksiyonel beslenme için alt yapı hazırlandı.

• Unutulmaması gereken en önemli şey beslenme bir bütündür.

Dr. Nilgün ÖZDEMİR.