fonksiyonel gıdalar ders notları

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.
Tablo 1.1
Gıda Etiketi Açıklamaları
Açıklama/İddia
Besin içeriği açıklaması
Amaç
Örnek
Belli besinlerin içeriğini
Yağsız, düşük sodyumlu
tanımlar.
Kalifiye sağlık açıklaması
Gıda, gıda bileşeni ya da diyet
Bazı bilimsel deliller öneriyor ki
desteği arasındaki ilişkiyi
antioksidan vitaminlerin
tanımlar ve ilgili sağlık şartı ya
tüketimi kanser oluşum riskini
da bir hastalık riskini azaltır. Bu azaltabilir ama FDA bu delili
açıklama dili kaliteli kullanır
sınırlı ve kesin olmayan bir
çünkü FDA tarafından yapılan
şekilde belirlemiştir.
önemli bilimsel gelişim
standardıyla kıyaslamak için
henüz yeterince güçlü değildir
ve bu ilişki için delil öne sürer.
NLEA ruhsatlı sağlık açıklaması
Bir gıda, gıda bileşeni, diyet
Kalsiyumca zengin diyetler
içeriği ya da diyet desteği ve
kemik erimesi riskini azaltır.
hastalık riski arasındaki ilişkiyi
tanımlar.
Yapı/fonksiyon açıklaması
İnsanlarda normal yapı ya da
Kalsiyum kemikleri güçlendirir.
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.
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.
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 Q10
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.
Tablo: Belirli Nutrasötik Maddeleri Yüksek Miktarda İçeren Gıdalara Örnekler
Nutrasötik Madde/Aile
Önemli derecede yüksek içeriği sahip gıdalar
Allil Sülfür Bileşikleri
İzoflavonlar ( örn, jenestein, daidzein)
Kuersetin
Kapsaisinoidler
EPA ve DHA
Likopen
İzotiyosiyanatlar
β – Glukan
CLA
Resveratrol
β- Karoten
Karnosol
Kateşin
Adenozin
İndoller
Kurkumin
Elajik Asit
Antisiyonat
3-n- Bütil Ftalid
Selüloz
Lutein, Zeaksantin
Psilyum
Tekli Doymamış Yağ Asitleri
İnulin, Fruktooligosakkaritler (FOS)
Lactobacili, Bifidobacteria
Kateşin
Lignan
Soğan, Sarımsak
Soya ve Diğer Baklagiller, apios
Soğan, kırmız Üzüm, Turunçgiller, Brokoli, İtalyan Sarı Kabak
Biber
Balık Yağı
Domates ve Domates Ürünleri
Turpgiller
Yulaf
Sığır Eti ve Sütü
Üzüm (kabuk), Kırmızı Şarap
Turunçgiller, Havuç, Kabak, Balkabağı
Biberiye
Çay, Etli ve Kabuksuz Meyveler
Soğan, Sarmısak
Lahana, Kara Lahana, Brüksel Lahanası, Brokoli, Karnabahar,
Zerdeçal
Üzüm, Çilek, Ahududu, Ceviz
Kırmızı Şarap
Kereviz
Çoğu Bitkiler (hücre duvarı yapısında)
Lahana, Yeşil Lahana, Ispanak, Mısır, Yumurta, Turunçgiller
Hindistanda Yetişen Bir Bitki Lifi
Ağaç Yemişi, Zeytin Yağı
Tahıl, Soğan, Sarmısak
Yoğurt Ve Diğer Süt Ürünleri
Çay, Kakoa, Elma, Üzüm
Keten, Çavdar
Not : Bu listedeki maddeler ya nutrasötik maddeler olarak kabul edilmiş yada
nutrasötik madde olduğu iddia edilen maddeleri içermektedir.
Tablo: Eylem Mekanizmalarına Göre Nutrasötiklerin Gruplandırılması
Antikanser
Kan Lipitleri
Üzeine
Olumlu Etkisi
Antioksidan
Aktivite
Antienflamatuar
Osteojenik
veya Kemik
Koruyucu
Kapsaisin
Jenestein
Daidzein
α- Tokotrienol
γ- Tokotrienol
CLA
β-Glukan
γ- Tokotrienol
δ - Tokotrienol
MUFA
Kuersetin
Ω-3 PUFAs
CLA
Askorbik Asit
β - Karoten
polifenoller
Tokoferol
Tokotrienol
Linolenik Asit
EPA
DHA
GLA
Kapsaisin
Kuersetin
Lactobacillus
acidophilus
Sifingolipit
Limonen
Dialil Sülfit
Ajoene
α- Tokoferol
Enterolakton
Gliserizin
Equol
Kurkumin
Elajik Asit
Karnosol
L. Bulgaricus
Resveratrol
İndol-3- karbonol
Kurkumin
CLA
Soy Protein
jenestein
Daidzein
Kalsiyum
Kazein
Fosfopeptid
FOS
Tanin
β- Sitosterol
Saponin
Guar
Pektin
α- Tokoferol
Elajik Asit
Likopen
Lutein
Glutatyon
Hidroksitirozol
Luteolin
oleuropein
Kateşin
Gingerol
Klorjenik Asit
Tanin
İnulin
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
NUTRASOTİKLER
İzoprenoidler
(Terpeneoitler)
Karotenoidler
Saponinler
Tokotrienoller
Tokoferoller
Basit terpenler
Fenolik
Bileşikler
Protein/Amino
Asit-Bazlı
Karbohidrat&
Türevleri
Yağ asitleri&
Yapısal lipitler
Mineraller
Mikrobiyaller
Kumarinler
Amino asitler
Askorbik asit
n-3 PUFA
Ca
Probiyotikler
Tanninler
Alil-S bileşikleri
Oligosakkaritler
CLA
Se
Prebiyotikler
Lignin
Kapsaisinoitler
Nişastasız PS
MUFA
K
Antrosiyaninler
İzotiyosiyanatlar
Sfingolipidler
Cu
İzoflavonlar
İndoller
Lesitin
Zn
Flavononlar
Folatlar
Flavonollar
Kolinler
ŞEKİL : Nutrasotiklerin organizasyonel şeması
A.İZOPRENOİD TÜREVLERİ( TERPENOİDLER)
ŞEKİL : İzopren.
Asetil CoA
Asetil CoA
asetiltransferaz
Asetoacetil CoA
HMG-CoA sentaz
B-Hidroksi-B-metil-glutaril CoA
(HMG-CoA)
HMG-CoA reduktaz
Mevalonik Asit
MVA Kinaz
Fosfomevalonat kinaz
Mevalonik asit-5pirofosfat
(MVA-PP)
İzopentil pirofosfat ( IPP)
ŞEKİL :
Mevalonik asit metabolik yolu
İzopentil pirofosfat( IPP)
Dimetilalil pirofosfat ( DMAPP)
5 karbon birimi
(Pirofosfat )
P
P
Geranil pirofosfat (GPP)
10 karbonlu
Monoterpenler
Pirofosfat
Farnesil pirofosfat (FPP)
15 karbonlu
Seskiterpenler
Pirofosfat
20 karbonlu
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.
Limonen
ŞEKİL :
Mentol
Seçilmiş monoterpenlerin yapıları
Mirsen
Sitosterol ( Bir bitki sterol türü)
Yamogenin ( Bir saponin türü)
ŞEKİL : Triterpen örnekleri
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 Tmoleküllerinin üretimi
Umbelliferon
Psoralen
(basit bir kumarin)
(bir furanokumarin)
umarin)
Vanilin
Salisilik asit
Şekil 1.8 Seçili kumarinler (ilk satır) ve iki benzoik asit türevi fenolik moleküller (ikinci satır).
Antosiyanidin Yapıları ve Pigment Özellikleri
Antosiyanidin
Antosiyanidin
Substituteler
Renk
Perlargonidin
4’-OH
Portakal kırmızısı
Siyanidin
3’-OH, 4’-OH
Morumsu kırmızı
Delphinidin
3’-OH, 4’-OH, 5’-OH
Mavi-Mor
Peonidin
3’-OCH3, 4-OH
Gül Kırmızısı
Petunidin
3’-OCH3, 4’-OH, 5’-OCH3
Mor
Şeker kısmı
Antosiyanin
Şekil 1.9 Antosiyanidin (A) ve antosiyanin içeren moleküler türevleri (B).
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.