Endüstrileşmen, nüfus artışı, ekonomik politikaların, çevresel koşullarda ve bireylerin günlük yaşam alışkanlıklarında meydana gelen değişimler beslenme konusundaki bilinci de gün geçtikçe arttırmakta, beslenme yaklaşımlarında ve uygulamalarında çeşitli değişimler olmaktadır.

Proteinler, vücudumuzda gerçekleşen tüm süreçlerin temelinde yer alan kompleks yapıdaki büyük molekülerdir. Tüm organların oluşumu, yapısal tamlığı, fonksiyonel olarak düzgün çalışması, yenilenmesi ve büyüme, proteinler ile gerçekleşmektedir. Farklı canlı türleri arasında benzer proteinler olmakla birlikte vücut dokularının ana yapıtaşı olmakla beraber enerji kaynağı olarak da kullanılmaktadır. 1 gram protein ile yaklaşık 4 kilokalori enerji elde edilmektedir

Organizmaya yabancı bileşenlere karşı savaşan antikorlar, bağ dokularda esneklik sağlayan elastik fiberlerin oluşmasına yardımcı olan fibrilin, dokulara oksijen taşıyan hemoglobin, besinlerin sindiriminde kullanılan pepsin, kanın pıhtılaşmasını sağlayan fibrin ve daha birçok görev protein yapısındaki bileşikler tarafından gerçekleştirilir.

2 ila 20 aminoasidin birbirine bağlanarak oluşturduğu moleküllere peptid, daha büyük ve uzun zincirli moleküllere ise polipeptid veya protein adı verilir. Dünya üzerinde sayılamayacak çeşit protein bulunur; öyle ki sadece insan vücudundaki protein çeşitliliğinin yüz binden fazla olduğu değerlendirilmektedir.

Bu aminoasitler fenilalanin, histidin, izolösin, lösin, lizin, metiyonin, treonin, triptofan ve valindir. Aminoasit içeriği, elzem aminoasitler yönünden zengin olan proteinlere kaliteli proteinler denir. Hayvansal proteinlerin yapısı, doğal olarak insanlardaki proteinlerin yapısına benzerlik gösterir; bu nedenle hayvansal proteinler ve besinler, bitkisel proteinlere ve besinlere göre daha kaliteli besinler olarak değerlendirilirler.

Hayvansal dokularda daha çok yapısal görevlere sahip olan fibröz (ipliksi) proteinlerin molekülleri, yapısal olarak uzunlamasına duran bir zincire benzer. Deri, saç, kıl veya bağ doku gibi lifli özelliklere sahip oluşumların ana unsurlarıdırlar; dolayısıyla bu tip yapılarda bol miktarda bulunurlar. Keratin, kollajen ve elastin bunlara verilebilecek en bilinen örneklerdir. Keratin, saç, kıl, tırnak gibi keratinize dokularda bulunur. Kollajen, tüm vücutta en bol bulunan proteindir ve yapısal tüm doku ve oluşumlarda yer alır; bir başka deyişle vücudun ana yapı taşıdır; deride, kas dokusunda ve kemikte bolca bulunur. Elastin ise damarlarda, bağ dokularında ve elastikiyet gereken diğer tüm dokularda yer alır.

Proteinler vücuda alındıktan sonra, kimyasal yapılarına göre değişmekle birlikte, genellikle yüzde doksana yakın oranda sindirilirler. Pişirme, sindirimi kolaylaştırabilmekle birlikte genellikle hayvansal proteinler, bitkisel proteinlere göre daha kolay sindirilirler. Aminoasitlerden yola çıkılarak üretilen proteinler işlevlerini tamamladıktan sonra yıkılarak tekrar yapıtaşlarına dönüşürler. Açığa çıkan aminoasitler ya üre olarak vücuttan atılırlar veya tekrar protein üretiminde kullanılırlar.

Günlük protein gereksinimi sağlıklı insan için günde kilogram başına 0.8-1.0 gramdır. Bu değer, süt çocuklarında ve çocuklarda günde 2 gram, yaşlılarda ise 1.2 gram düzeyindedir. Elzem aminoasitlerce zengin besinlere özellikle 2-5 yaş grubu çocuklarında daha fazla ihtiyaç duyulur.

Lipitler, hidrolitik parçalanma sonucunda hidroliz olanlar ve olmayanlar olarak iki grup altında incelenebilirler. Hidroliz olan lipitlerin bileşenleri, birbirlerine ester bağlarıyla bağlıdır ve enzimatik veya kimyasal yolla kolay parçalanırlar.

Lipitler yakıldığında, aynı miktardaki karbonhidrat veya proteine göre daha fazla enerji üretirler. 1 gram lipit, yaklaşık 9 kilokalori enerji verir. Hayvanlar âleminin gelişkin üyelerinde doğal yağlar, derialtı dokularda ve çeşitli organların etrafından yer alarak mekanik ve termal izolasyon sağlamaktadırlar. Ayrıca hücre zarının ana bileşenlerinden olan lipitler, hücreleri de çevresel mekanik ve elektriksel etkileşimlerden korurlar. Lipit zarların geçirgenliğe karşı oluşturduğu direnç, iyonlar tarafından hücre zarı potansiyelinin yaratılmasını sağlar. Steroidlerin, ekosanoidlerin ve fosfolipitlerin bazı metabolitlerinin sinyal üretme fonksiyonu vardır. Çeşitli lipitler proteinlerin hücre zarına bağlanması için birer çapa görevi görürler. Ayrıca bazı lipitler enzimatik reaksiyonlar için çeşitli kofaktörler üretirler; bunlara koenzim Q10 örnek olarak gösterilebilir. Işığa duyarlı bir tür karetinoid olan retinal, görme olayı içinde önemli görevlere sahiptir.

Yağ asitleri bir karboksilik asit grubuna çeşitli uzunlukta zincir şeklinde eklenmiş, daima çift sayıda karbon atomu bulunduran ve yalnızca karbon ve hidrojenden oluşmuş bileşiklerdir. Bu asitler, zincir uzunluğuna, sahip olduğu çifte bağların sayısına, moleküldeki yerine ve dizilişlerine göre çeşitlilik gösterirler. Besinlerde en çok 16-18 karbon atomlu zincire sahip yağ asitleri bulunur. Bir ayrıntı olarak kolesterol, halka yapısında bir yağ alkolüdür ve enerji üretiminde kullanılmaz.  

En bilinen doymamış yağ asidi oleik asittir. Oleik asit zeytinde bulunur, tekli doymamış bir yağ asididir ve çifte bağı 9. karbon ile 10. karbon arasındadır. (Şekil 3.5). (s. 48)

Linoleik asit (18:2n-6) ve alfa linolenik asit(18:3n-3). kullanılarak, daha uzun ve doymamışlığı daha fazla olan yağ asitleri üretilebilmektedir. ω-3 yağ asitlerinden ekosapentaenoik asit yani EPA (20:5n-3) ve dokosaheksaenoik asit yani DHA (22:6n-3), ω-3 yağ asitlerinden gama-linolenik asit yani GLA (18:3n-6), dihomo-gama-linolenik asit yani DGLA (20:3n-6) ve araşidonik asit yani AA (20:4n-6) bu yolla üretilmektedir. Bu yağ asitleri, özellikle çocuklarda vücudun fonksiyonel ve bilişsel işlevlerinin gelişimi için son derece önemlidirler.

Beslenme fizyolojisi yönünden değerlendirildiğinde vücut için en önemli yağlar trigliseritler, fosfolipitler ve kolesteroldür. Enerji ihtiyacı, elzem yağ asitlerinin temini ve yağda eriyen vitaminlerin yeterli düzeyde alınabilmesi için gerekli yağın besinler yoluyla alınması yani bir başka deyişle günlük ihtiyacın karşılanması sonrasında alınacak yağ miktarının başta obezite olmak üzere çeşitli metabolik ve kardiyovasküler hastalıklara yol açtığı kabul edilmektedir.

Bitkisel kaynaklardan zeytin, ayçiçeği, mısır, pamuk, fındık, ceviz, fıstık, soya fasulyesi yağ yönünden zengindir; diğer hububat, sebze ve meyve çoğunlukla az miktarda yağ içerir. Hayvanlarda ise yağlar, büyük çoğunlukla yağ dokularında toplanmışlardır. Yağ, ayrıca süt ve yumurtada da bulunur.

Temelde vücudun ana enerji kaynağı olan bu bileşikler aynı zamanda hayvanların ve bitkilerin metabolizmalarında da merkezi birçok rolü üstlenmişlerdir. Bir gram karbonhidratın yakılmasıyla yaklaşık olarak 4 kilokalori enerji üretilir. Bitkiler tarafından gerçekleştirilen karbonhidrat biyosentezi, ışık etkisiyle karbondioksit ve sudan başlayarak karbonhidrat oluşumuna kadar devam eder ki bu olay organik maddelerin besin olarak alınmasına dayalı olan ve tüm diğer organizmaların var olması için gerekli yaşamsal temeli oluşturur.

Deoksi şekerler, amino şekerler ve şekerli karboksilik asitler bunlara örnek olarak gösterilebilir. Genel bir terim olarak karbonhidratlar, monosakkaritleri, disakkaritleri, oligosakkaritleri ve polisakkaritleri temsil ederken, ayrıca bu bileşiklerden çeşitli yollarla elde edilen türevler de bu grup altında incelenebilmektedir.

Monosakkaritler, en basit karbonhidrat grubunu oluştururlar. Yapıca dallanmamış karbon zinciri olan polihidroksi aldehitler veya ketonlardır. En bilinen örnekleri heksoz yapısında olan glukoz, fruktoz ve galaktozdur; bunların yapılarında Cn (H2 O)n formülüne uygun olarak 6 karbon, 6 oksijen ve 12 hidrojen vardır.

Disakkaritler, iki monosakkarit molekülünün birleşmesi ile meydana gelen karbonhidratlardır. Bunlara en önemli örnekler sakkaroz (sukroz), maltoz ve laktozdur. Laktoz, sütte bulunan bir bileşiktir ve yapı itibariyle bir molekül glukoz ile bir molekül galaktozdan  oluşur. Sofra şekeri olarak da bilinen sakkaroz (sukroz) ise bir molekül glukoz ile bir molekül fruktoz oluşmuştur. Maltoz ise iki molekül glukozdan oluşmuştur. 

Glukoz, vücudun günlük aktiviteleri sırasında kolay ve hızlı enerji elde edilmesi gereken durumlarda yararlanılan bir bileşiktir. Beslenmeyle alımından sonra hızla kana karışır ve oradan da dokulara ve hücrelere iletilir. Ancak yükleme durumlarında kandaki miktarı normalin çok üzerindeki düzeylere kadar yükselebilir ve hızla tüketilmesi gerekir. Sağlıklı bireylerde, bu gibi durumlarda ya ihtiyaç varsa tüketilir yada glikojene veya yağa çevrilerek vücudun çeşitli organlarında veya dokularında depolanır; enerji ihtiyacı olan durumlarda ise bu bölgelerden çeşitli mekanizmalarla tekrar kana karışması sağlanır.

Disakkaritler önce ince bağırsakta enzimatik hidrolizle monosakkaritlere parçalanırlar ve sonrasında kana karışırlar. Disakkaritlerden sütte bulunan laktoz, bazı bireylerde laktozu yıkan enzim olan laktazın eksikliği nedeniyle zor sindirilir. Karbonhidratlarda moleküler yapı büyüdükçe veya bir başka deyişle bileşikteki molekül sayısı arttıkça sindirimi ve vücudun bu bileşiklerden metabolik yararlanımı azalır. Örneğin oligosakkaritler, monosakkaritler ve disakkaritler gibi yüksek verimle parçalanarak tam olarak emilemezler. 

Genel bir yaklaşım olarak günlük enerji ihtiyacının yaklaşık yarısının karbonhidratlardan elde edilmesinin uygun olduğu kabul edilmektedir.

Kan şekerindeki düşmeye bağlı olarak vücuttaki yağ ve protein kaynaklarından elde edilmeye çalışılan enerji, ilave bir sonuç olarak vücutta üre fazlalığı yaratabilmekte ve ketozise neden olmaktadır.

Karbonhidratların aşırı alımında birey tarafından yeterli enerji sarfiyatı yapılmazsa vücuttaki şeker dengesi bozulabilmekte, yağ olarak depolanan karbonhidratlar obezite ve diyabet hastalığı gibi metabolik sendrom kapsamında değerlendirilen tablolar yaratabilmektedir.

Monosakkaritler doğal olarak özellikle meyvelerde, sebzelerde ve balda bulunur. Bunun dışında pekmez ve mısır şurubu gibi tatlı lezzetli birçok besin maddesinde bulunmaktadır. Bitkisel kaynaklarda bolca bulunmasının temel nedeni fotosentez yoluyla yüksek oranda üretilmesidir. Fruktoz, özellikle tatlılık değeri yüksek olduğu ve mısırdan ucuz yollarla üretilebildiği için birçok işlenmiş besin maddesinin yapısına katılır.

Organizmanın faaliyetlerini sürdürülebilmek için sınırlı miktarlarda ihtiyaç duyduğu yaşamsal organik maddelere vitamin denir. Bir organik madde, genellikle organizma tarafından yeterli miktarda üretilemediği zaman ve beslenme yoluyla dışarıdan alınması zorunlu olan durumlarda vitamin olarak değerlendirilir; bir başka deyişle bir bileşiğin vitamin olarak tanımlanabilmesi söz konusu organizmaya ve içinde bulunulan şartlara bağlıdır. Örneğin, C vitamini insanlar için bir vitamindir, ancak hayvanlar âleminde yer alan birçok canlı için vitamin değeri taşımaz; hatta insanlarda hastalık durumunda ilave alımı desteklenmekle birlikte, normal sağlık koşulları altında belirgin bir faydasından söz edilmemektedir. İnsan vücudu için gerekli vitaminlerin molekül yapısını Şekil 3.7 ‘de ( s. 53) inceleyiniz.

A, B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12, C, D, E ve K vitaminleridir.

Vitaminlere duyulan ihtiyaç, günlük yaşamda belirli düzeylerde iken özellikle ağır hastalıklar, bağırsaklardan emilim bozuklukları, büyüme süreci, gebelik gibi dönemlerde artar. Bu gibi durumlarda artan vitamin ihtiyacı, günlük beslenme ile karşılanamaz ve vitamin preparatları ile takviye yapılabilir. Dengeli bir beslenme ile kişi günlük vitamin ihtiyacını kolaylıkla karşılayabilir. Beslenmenin düzenli olmadığı durumlarda veya hastalık dönemlerinde vitamin ihtiyacı, doktor tavsiyesiyle ilaçlar ile alınabilir.

Vitaminlerin eksikliği gibi fazlalığı da organizma için olumsuzdur. Vitamin eksikliklerinde çok çeşitli rahatsızlıklar görülebilmektedir. Örneğin D vitamini eksikliğinde kemik eğriliği, B1 (tiamin) eksikliğinde ise beriberi hastalığı görülür. Tersi durumda fazla vitamin alındığında ise vücutta birikme, karaciğer, böbrek gibi organlarda aşırı yüklenme ve oksidatif strese karşı çalışan mekanizmalarda bozulmalar görülebilmektedir.

Antioksidan, hormon benzeri veya enzimatik etkiler bunların başlıcalarıdır.

K vitamini ve biotin, bağırsaklarda bulunan mikroorganizmalar tarafından sentezlenirken D vitamini ciltte morötesi ışınlar ile sentezlenirler. Bazı vitaminler ise çeşitli ön bileşiklerden vücut tarafından üretilir: Beta karotenden vitamin A ve triptofan aminoasitinden niasin üretilmesi gibi.

Hayvansal kaynaklı besinlerde retinol ve türevleri, bitkisel kaynaklı besinlerde ise beta-karoten ve türevleri olarak bulunur. Bir başka deyişle, bitkisel kaynaklarda A vitamini değil ön bileşikleri (provitaminleri) bulunurken, hayvansal kaynaklarda doğrudan A vitamini bulunur. Yapılan çalışmalarda günlük tüketilen besinlerde 10-360 IU/g A vitamini bulunurken, çeşitli balıkların karaciğerinde 200-300000 IU/g A vitamini bulunduğu tespit edilmiştir.

A vitamini özellikle deri, kemikler ve üreme organlarıyla, gebelerde fetüsün sağlıklı gelişimi ve gece görüşü için gereklidir. Eksikliğinde gece körlüğü, gözlerde kuruluk ve enfeksiyon, cilt hastalıkları ve büyüme geriliği görülebilir. Sindirim sistemi hastalıkları(diyare, midebağırsak ameliyatları), göz hastalıkları, kronik hastalıklar, kızamık ve yağ emiliminin azaldığı durumlarda A vitamini eksikliği ortaya çıkabilmektedir. Besinlerle birlikte A vitamini emilimini kolaylaştırmak için özellikle salatalara ve sebze yemeklerine bir miktar yağ eklenmelidir.

B1 vitamini, yalnızca bakteriler, mantarlar ve bitkiler tarafında üretilebilmektedir; hayvanlar ve tabii insanlar bu bileşiği dışarıdan almak zorundadırlar.

Daha çok süt, peynir, yapraklı sebzeler, böbrek, karaciğer, baklagiller, maya, mantar ve bademde bulunur. Tahıllar, yüksek miktarda B2 vitamini içermemekle birlikte toplum tarafından yüksek oranda tüketildiğinden önemli bir B2 vitamini kaynağıdır; ancak öğütme ve kabuktan ayırma gibi endüstriyel işlemler sırasında tahıllarda var olan riboflavinin yaklaşık yüzde ellisi kaybolmaktadır. Bu nedenle tam tahıl ürünleri tüketmek önemlidir. 

Eksikliğinde sinir sistemi, sindirim sistemi ve cilt bozuklukları görülür. Pellegra, niasin eksikliğinde görülen başlıca hastalıklardandır; ishal, mide problemleri, cilt problemleri, ağız içi yaralar, kansızlık ve zihinsel problemler pellegranın bazı etkileri olarak bilinmektedir.

Nörotransmitter, bir nöron ile başka bir nöron, kas veya salgı bezi hücresi arasında iletişim sinyallerini aktaran endojen bileşiklerdir.

Nörotransmitter, bir nöron ile başka bir nöron, kas veya salgı bezi hücresi arasında iletişim sinyallerini aktaran endojen bileşiklerdir.

Biotin, H vitamini ya da koenzim R olarak da bilinen bu bileşik yağ asitlerinin, izolösin ve valin aminoasitlerinin sentezinde ve glikoz üretiminde görevlidir, karboksilaz enzimleri için gerekli bir koenzimdir. Hücre büyümesi ve karbondioksit transferi gerektiren birçok metabolik reaksiyonda görev alır; kan şekerinin düzenlenmesinde de etkisi olduğu bilinmektedir.

Ispanak gibi koyu yeşil sebzeler, avokado, Brüksel lahanası, buğday filizi, et, karaciğer, deniz ürünlerinde bulunmaktadır. Günlük gereksinim duyulan miktar 0.4 mg, gebelerde yaklaşık 0.6 mg’dır.

Günlük B12 vitamini ihtiyacı 2.5-5.0 mikrogram düzeyindedir

Skorbüt, halsizlik, kolayca kanayan dişetleri, ciltte morluklar ve eklem ağrılarıyla kendini gösteren bir hastalıktır.

D vitamini eksikliğinde kemik eğriliği ve dokusal zayıflık, kemiklerde kırılganlık ve ağrı, kas zayıflığı, doğurganlıkta azalma; fazlalığında ise hiperkalsemi yani eklemlerde ve kıkırdak tipi dokularda istenmeyen sertleşme veya kireçlenme meydana gelebilmektedir

K Vitamini.

Günlük 65 gram yağ ihtiyacının yaklaşık olarak üçte biri- nin doymuş yağlardan, üçte birinin çoklu doymamış yağlardan ve kalan kısmının da tekli doymamış yağlardan karşılanması tavsiye edilmektedir.

10dan fazla monosakkarit içeren yapılardır.