Voedingsleer en Hygïene Voedingsstoffen in voedsel Onze voeding is opgebouwd uit verschillende voedingsmiddelen. Deze zijn weer opgebouwd uit verschillende voedingsstoffen. We geven twee voorbeelden: 1. In melk zitten de voedingsstoffen eiwitten, vetten, water en mineralen. 2. In brood zitten de voedingsstoffen, koolhydraten, vitaminen en water. Voeding kunnen we opvatten als alle eet- en drinkwaren die geschikt zijn om door mensen gegeten en gedronken te worden. Schema 5-1 laat zien uit welke elementen voeding is opgebouwd. Voedsel Voedingsmiddelen 1. 2. 3. 4. 5. 6. Voedingsstoffen Suikers of koolhydraten Eiwitten of proteïnen Vetten of lipiden Water Mineralen of zouten Vitaminen Schema 5-1 Opbouw van voeding Een voedingsstof is dus een bestanddeel van een voedingsmiddel, dat nodig is om het lichaam in stand te houden en te laten functioneren. Er zijn momenteel zo’n vijftig voedingsstoffen bekend, zoals onder andere: – – – – – – Koolhydraten. Eiwitten of proteïnen. Vetten of lipiden. Water. Mineralen. Vitaminen. Eiwitten, vetten, koolhydraten en water zijn macrovoedingsstoffen. Je hebt ze in grote hoeveelheden (grammen) per dag nodig. Mineralen en vitaminen zijn micro-voedingsstoffen. Deze heb je in milligrammen per dag nodig. Van sporenelementen heb je hele kleine hoeveelheden (microgrammen) per dag nodig. In schema 5-2 staan achter elke voedingsstof de verschillende algemene functies die deze in ons lichaam hebben. Zoals gezegd, hebben wij voedsel nodig voor opbouw en reparatie van het lichaam, het leveren van energie en het regelen van werkzaamheden in de lichaamscellen. We bespreken nu de voedingsstoffen die we via planten binnenkrijgen en de voedingsstoffen die we via dieren binnenkrijgen. Plantaardige voedingsstoffen Planten zijn een belangrijke schakel in de produktie van voedingsstoffen. Dieren ook, maar pas als zij planten hebben gegeten. Via ingewikkelde processen maken planten voedingsstoffen. De voedingsstoffen die het meest in planten voorkomen, zijn koolhydraten in de vorm van zetmeel, suikers en voedingsvezel. Zetmeel wordt als reservevoedsel opgeslagen in bollen, knollen, wortels, stengels en zaden. Suikers komen in vruchten voor in de vorm van vruchtesuiker. Behalve koolhydraten kunnen de planten via ingewikkelde processen ook eiwitten maken. Sommige planten kunnen zelfs vetten maken. Vetten treffen we in zaden en noten aan. Voedingsstof Algemene functie 1. Koolhydraten Energieleverancier 2. Eiwitten Opbouw Energieleverancier 3. Vetten Energieleverancier Leverancier van in vet oplosbare vitaminen en essentiële vetzuren Isolerende functie Beschermende functie 4. Water Opbouw Oplosmiddel voor voedings- en afvalstoffen Transportmiddel voor voedings- en afvalstoffen Regeling van de lichaamstemperatuur Uitvoeren van spijsverteringsreacties (hydrolyse) 5. Mineralen Opbouw 6. Vitaminen Regelende functie Schema 5-2 Functies van voedingsstoffen 1 Voedingsleer en Hygïene Planten worden daarom producenten genoemd, terwijl mens en dier consumenten zijn. Het zal duidelijk zijn dat het plantenrijk door deze functie onmisbaar is voor het leven op aarde. speekselklieren mondholte slokdarm Dierlijke voedingsstoffen De spijsvertering kunnen we eigenlijk vergelijken met het zetten van koffie. Je kunt dit zien in illustratie 5-2. 2 dikke darm dunne darm blinde darm wormvormig aanhangsel endel darm anus Illustratie 5-1 Het spijsverteringsstelsel 1 koffiebonen maler o water 70 C aar verkleinen of vergroten oppervlak 5 g rin bloedvatenstelsel 6 cellen GFT-bak zak: maler: filter: kan: kopjes: 3 4 opl osb 2 en m zy en onoplosbaar De voedingsstoffen die al uit kleine stoffen bestaan, zoals water, mineralen en vitaminen, hoeven niet te worden afgebroken. Deze stoffen zijn al zo klein dat ze direct door de darmwand heen kunnen. Illustratie 5-1 geeft het spijsverteringsstelsel weer. De spijsvertering is een ingewikkeld chemisch proces waarin vele honderden omzettingen plaats vinden. Uiteindelijk doel is dusdanig kleine stoffen te krijgen, die opgenomen kunnen worden in het bloed. Via het bloed worden deze voedingsstoffen vervoerd naar alle plaatsen in het lichaam. Op die plaatsen worden de energieleverende stoffen door de aanwezige zuurstof verbrand. De zuurstof is via het ademhalingsstelsel opgenomen. De afvalstoffen worden via het uitscheidingsstelsel uit het lichaam verwijderd. twaalfvingerige darm rte De spijsvertering zorgt ervoor dat de opgenomen voedingsstoffen zo fijn gesplitst worden dat deze opgenomen kunnen worden in ons lichaam. ‘Opgenomen worden in het lichaam’ betekent ‘door de darmwand gaan zodat de stoffen opgenomen worden in het bloed’. De opname in het bloed kan alleen plaatsvinden als voedingsstoffen, zoals eiwitten, vetten en koolhydraten, afgebroken worden in kleinere stoffen. Hiervoor zijn enzymen noodzakelijk. Enzymen zijn stoffen die in dit geval voedingsstoffen sneller afbreken (splitsen). maagportier alvleesklier galblaas ve Het lichaam breekt het gegeten en gedronken voedsel af tot bruikbare stoffen en afvalstoffen. Dit proces wordt de spijsvertering genoemd. De stoffen die ons lichaam moet opnemen, komen in de verschillende voedingsmiddelen voor. We gaven al wat voorbeelden, hier volgen er nog een paar. Zetmeel in brood en aardappelen, eiwitten in kaas en eieren en vetten in margarine en speklappen. maag ijs Wat gebeurt er met het voedsel in ons lichaam? lever sp Dieren kunnen en moeten soms plantaardig voedsel eten om in leven te blijven. Als een mens dierlijke produkten eet, krijgt hij indirect plantaardige voedingsstoffen binnen naast verschillende dierlijke voedingsstoffen. Dierlijke voedingsstoffen zijn dierlijke vetten en dierlijke eiwitten. spijsvertering spijsvertering spijsvertering bloedvatenstelsel cellen Illustratie 5-2 Koffiezetten/spijsvertering Voedingsleer en Hygïene De tanden malen het opgenomen voedsel, in dit geval de hele bonen, fijn (2). Dit wordt in de illustratie aangegeven door de koffiemolen (1). Hierdoor wordt het oppervlak van de bonen veel groter. De enzymen die ervoor moeten zorgen dat de voedingsstoffen oplosbaar worden, kunnen hierdoor beter hun werk doen. Dit wordt weergegeven door het water in de kan (3), dat bij de fijngemalen bonen wordt gedaan. Voedingsstoffen die voldoende zijn afgebroken, zijn zo klein geworden dat ze door de wand van de dunne darm heen kunnen en vervoerd worden in het bloed. Dit wordt in de illustratie weergegeven door het filter (4). Het bloed vervoert de opgeloste voedingsstoffen naar alle delen van het lichaam. Zij komen dan uiteindelijk in de lichaamscellen terecht. Dit is in de illustratie bij (5) aangegeven. De stoffen die niet door de wand van de dunne darm heen kunnen - omdat ze te groot zijn - worden via de uitscheiding uit het lichaam verwijderd. Dit is in de illustratie de koffiedrap in de filter. Deze drap wordt via de gemeentelijke afvalcontainer (GFT) (6) verwijderd. In de lichaamscellen kunnen de verschillende voedingsstoffen gebruikt worden om het lichaam goed te laten werken. In schema 5-3 wordt een overzicht gegeven van de belangrijkste omzettingen in het spijsverteringsstelsel. De vertering van eiwitten, koolhydraten en vetten loopt hier, zoals ook het geval is in ons lichaam, door elkaar. In schema 5-4 staat de vertering van deze drie energieleveranciers gescheiden weergegeven. De eiwit-, koolhydraat- en vetdiagrammen worden bij de behandeling van de verschillende voedingsstoffen afzonderlijk besproken. We vinden het nu belangrijk dat je inziet dat er verbanden bestaan tussen deze diagrammen. Dit kun je bijvoorbeeld zien aan de rol van glucose in de schema’s 5-3 en 5-4. Orgaan Uitgangsstof Benodigd enzym Gevormde stof Mond zetmeel (amylum) amylase (komt voor in speeksel) maltose druivesuiker Maag zetmeel amylase maltose druivesuiker eiwitten pepsine polypeptideketens fijn verdeelde vetten lipase glycerol en vetzuren Twaalfvingerige darm en dunne darm • • • • • • • • • • zetmeel maltose (moutsuiker) eiwitten polypeptiden dipeptiden fijn verdeelde vetten geëmulgeerde vetten maltose (moutsuiker) lactose (melksuiker) saccharose (kristalsuiker) amylase uit de alvleesklier maltase trypsine uit de alvleesklier erepsine uit de alvleesklier dipeptidase gal uit de lever lipase uit de alvleesklier maltase lactase saccharase maltose (moutsuiker) druivesuiker polypeptiden dipeptiden en aminozuren aminozuren geëmulgeerde vetten glycerol en vetzuren druivesuiker druivesuiker en galactase druivesuiker en fructose (vruchtesuiker) Dunne darm • • • enkelvoudige suikers aminozuren glycerol en vetzuren opname in het bloed Dikke darm • onverteerbare voedingsresten terugwinning van water Schema 5-3 Overzicht van het spijsverteringsstelsel 3 Voedingsleer en Hygïene Eiwitdiagram Koolhydraatdiagram Vetdiagram Voedsel Opname van eiwitten Voedsel Opname van koolhydraten Voedsel Opname van vetten Spijsverteringskanaal Splitsing in aminozuren Spijsverteringskanaal Splitsing in glucose, fructose, galactose Darmvlokken Absorptie aminozuren via de wand Opname door het bloed – Poortader – – – – Lever Distributie aminozuren Opbouw eiwitten uit aminozuren Afbraak eiwitten tot aminozuren Afbraak aminozuren tot ureum en glucose Bloed Circulerend door het gehele lichaam: eiwitten, aminozuren, ureum, glucose Cellen – Opbouw eiwitten uit aminozuren – Afbraak eiwitten tot aminozuren Nier Uitscheiding van ureum Darmvlokken – Absorptie via de wand – Opname door het bloed van glucose, fructose en galactose Lever – Omzetting van fructose en galactose – Opbouw van glycogeen uit glucose – Stapeling van glycogeen – Omzetting van gestapeld glycogeen in glucose – Omzetting van overtollige koolhydraten in vet Bloed Circulerend door het gehele lichaam: glucose Spieren – Opbouw van glucose tot glycogeen – Stapeling van glycogeen – Afbraak van glycogeen tot glucose – Verbranding tot koolzuurgas en water – Energie komt vrij Spijsverteringskanaal – Vorming van een emulsie – Gedeeltelijke splitsing van vetten in vetzuren en glycerol Darmvlokken – Absorptie van vetzuren en glycerol door darmwand, vorming van vet in de darmwand en opname van dit vet door lymfe – Absorptie van korte- en middelketenvetzuren en opname hiervan door het bloed Poortader – Lymfevaten – Lever – Opslag van vetten – Verbranding van vetten tot koolzuurgas en water Bloed Circulerend door het gehele lichaam: vetten Vetdepots Opslag van vet gevormd uit de overtollige koolhydraten Weefsels Verbranding tot koolzuurgas en water Uitscheidingsorganen Uitscheiding van koolzuurgas en water Spieren Uitscheiding van koolzuurgas en water Schema 5-4 Eiwit-, koolhydraat- en vetdiagrammen 4