Van H11 Voeding en Vertering Het menselijk spijsverteringsstelsel.

Wat maakt de dagelijkse maaltijden gezond? 11.1 Gezond Eten Wat maakt de dagelijkse maaltijden gezond?

Gebruik Voedselpiramide Voedingsmiddelen: producten die mensen voor hun voeding gebruiken Voedingsstoffen: stoffen die je lichaam uit de voedingsmiddelen opneemt. Voedingspiramide helpt bij de keuze van de voedingsmiddelen die je zou moeten eten om gezond te eten.

Groepen Voedingsstoffen Brandstof Bouwstof Beschermende stof Reservestof koolhydraten X Vetten Eiwitten (X) Vitaminen Mineralen Water

Koolhydraten Vetten (lipiden), Eiwitten (proteïnen: zitten in meelproducten en zoete voedingsmiddelen Onderdeel van glycoproteïnen (membraan-receptoren) nodig voor energievrijmaking Als glycogeen opgeslagen in lever en spieren Vetten (lipiden), Voor isolatie en energievrijmaking. Worden opgeslagen onder de huid. Zitten in olie, boter, vlees, noten, pinda’s Eiwitten (proteïnen: bij voedselschaarste en overdaad gebruikt als brandstof. Zitten in vlees, vis, zuivel, eieren en zaden (en bonen). Voor opbouw van cellen, stoffen in bloed, tussencelstof in steunweefsel

Vitaminen: Mineralen: organische stof In kleine hoeveelheden nodig Kan het lichaam niet zelf maken (behalve vit. D) Mineralen: onderdeel van chemische processen Anorganische stoffen Voedingsmiddelen bevatten verschillende mineralen

Voedingsvezels/ballaststoffen (eigenlijk onverteerbare koolhydraten) Water Betrokken bij veel chemische reacties Oplosmiddel (b.v. Speeksel) Transportvloeistof (bloedplasma) Warmtebuffer Per dag ongeveer 1,5 liter water nodig. Via je voeding krijg je al 0,5l binnen. Voedingsvezels/ballaststoffen (eigenlijk onverteerbare koolhydraten) Stimuleren darmperistaltiek Houden water vast, waardoor ontlasting soepel blijft ADH = Aanbevolen Dagelijkse Hoeveelheid

Toevoegingen Additieven: Contaminanten: aan voedingsmiddelen toegevoegde stoffen, b.v. Kleur-, geur-, smaakstoffen en concerveermiddelen Vaak vermeld als E-nummer Contaminanten: Stoffen die per ongeluk op of in het eten gekomen zijn, zoals bestrijdingmiddelen ADI – Aanvaardbare Dagelijkse Inname

11.2 Vitamines en Mineralen Wat is het belang van vitamines en mineralen voor de gezondheid

Vitamines Vitamines zijn organische stoffen die je lichaam niet zelf kan maken en waar je maar heel weinig van nodig hebt (micronutriënten) Hydrofiele vitamines (w.o. Vit C) worden iedere dag via de nieren afgevoerd. Ze moeten dagelijks worden gegeten Hydrofobe vitamines kunnen bij teveel inname stapelen in het lichaam  hypervitaminose (b.v. Te veel Vit B6- zenuwaandoeningen)

Vitamines (2) naam voedingsmiddel Gebruikt bij gebrekziekte A Wortelen, tomaten, zuivel Werking staafjes in het netvlies, kiemcellen huid/darmepitheel laten delen nachtblindheid B3 Graan, vlees stofwisseling Zenuwziekte, beri beri C Verse groente, fruit en aardappelen Verhoging weerstand scheurbuik D Toegevoegd aan zuivel Gemaakt door de huid o.i.v. zonlicht Calciumopname in botten Rachitis/Engelse ziekte (zachte botten, kromme benen K Verse bladgroente, gemaakt door bacteriën in dikke darm Aanmaak protrombine Verminderde bloedstolling

Vitamine A Meerdere stoffen, Retinol ( in dierlijke producten, β-caroteen in planten (felle kleurstof) Bevat 2 retinol moleculen Moeilijk op te nemen door het lichaam In Nederland hebben ongeveer 17-30% van de mensen een te laag vit A gehalte. Je kunt ook een te hoog vit A gehalte hebben. Vooral gevaarlijk voor de ontwikkeling van ongeboren kind

Vitamine C In verhouding tot andere vitamines, veel van nodig – 90 mg/dag Nodig voor goed functioneren bindweefsel Bindweefselvezels zijn gemaakt van collageen, dat gemaakt wordt uit procollageen. Voor de omzetting van procollageen naar collageen is vit C nodig

Mineralen Anorganische zouten Vormen ionen in water Van Zink heb je maar heel weinig nodig per dag spoorelement Nodig voor meer dan 100 enzymen

Mineralen (2) Calcium, o.a.: IJzer Magnesium Natrium, Kalium & Chloor opbouw botten en gebit bloedstolling IJzer Opbouw hemoglobine en myoglobine Magnesium Opbouw botten en gebit Natrium, Kalium & Chloor Membraanpotentialen Osmotische waarde Fosfaar (PO4 3-) Bestanddeel ATP, DNA en RNA Jood Opbouw Schilklierhormoon

Enzymwerking Het afbreken van macromoleculen kost activeringsenergie= energie nodig om verbinding tussen bepaalde moleculen te verbreken. Een lichaamstemperatuur van 37°C levert niet genoeg activeringsenergie  er is een katalysator nodig = enzym Enzym wordt gebruikt, niet verbruikt  kan vaker zijn werk doen

Enzym gaat binding aan met substaat (om te zetten molecuul) = enzym-substraatcomplex Hierdoor verzwakt de binding in het substraat op de breukplek In een fractie van een seconde ontstaan de reactieproducten. Reactieproducten ontkoppelen Enzym gaat een nieuwe binding aan met een ander substraatmolecuul Elk substraat heeft zijn eigen enzym. Het enzym past alleen op dat substraat. Ze zijn substraatspecifiek

De namen van enzymen eindigen (bijna) altijd op –ase Hydrolyse = een splitsing m.b.v. water Condensatie is een reactie waarbij het enzym water afsplitst Een enzym heeft een optimum temperatuur en een optimum pH waarbij het enzym het meeste substraat omzet per tijdseenheid Wordt het te warm, dan denatureren enzymen = ze verliezen hun ruimtelijke structuur en passen dan niet meer op het substraat. IS het te koud, dan gaan de enzymen niet kapot, maar bewegen de moleculen zo langzaam dat ze elkaar niet goed genoeg tegenkomen Zie bron 8 blz 86

De spijsvertering

De mond pH 7 á 8 Tanden en kiezen kauwen Verkleinen voedselbrok (mechanisch) Vergroten oppervlak waardoor enzym sneller kan werken Speekselklieren maken speeksel. Samenvatting afhankelijk van voeding Water Slijm (glijmiddel) Enzym Amylase (vertering koolhydraten, chemisch) Lysozymen: tasten celwand micro-organismen aan Tong duwt voedsel richting keelholte  slikken

Polysachariden zijn grote koolhydraatketens. Door amylase in de mond worden ze afgebroken tot disachariden bestaand uit twee moleculen suiker

Slokdarm pH 7 á 8 Amylase gaat door met vertering van koolhydraten Door de darmperistaltiek wordt het voedsel naar de maag getransporteerd Tussen de slokdarm en de maag zit de Cardia(klep). Zorgt ervoor dat de voedselbrij niet terug stroomt van de maag naar de slokdarm.

De Maag pH 1,5 á 3,5 Maagsapklier maakt maagsap (2,5 l per dag) Water Slijm (beschermt maagwand tegen zuur en peptase) Zoutzuur (HCl). Doodt bacteriën, laat eiwitten opzwellen waardoot enzym beter kan werken, activeert pepsinogeen, lost botjes en graten op Pro-enzym pepsinogeen. Wordt enzym pepsine (in het boek peptase) in zuur Het zuur doodt bacteriën en lost ingeslikte botten/graten op. Lengtespieren en kringspieren kneden de voedselbrij Voedsel wordt tijdelijk (2 á 6 uur) opgeslagen in de maag, want eiwitvertering verloopt langzaam.

Eiwitten ook wel proteïnen genoemd Eiwitten ook wel proteïnen genoemd. Zijn hele grote moleculen die een ingewikkelde structuur hebben. Pro-enzym pepsinogeen wordt omgezet in pepsine. Pepsine/peptase maakt van die proteïnen kleine polypeptiden (betaat uit een aantal aminozuren)

Maagportier De maagportier sluit de maag aan de onderkant af. Laat mondjesmaat de inhoud van de maag doorgaan naar de 12-vingerige darm Als de pH in de 12-vingerige darm neutraal is, gaat de portier open. Is de pH laag (zuur) dan sluit de portier Tussen de maag en de slokdarm zit ook een klep, de cardiaklep.

12-vingerige darm pH 7 á 8 Zuur neutraliserende stof NaHCO3 Gal geproduceerd door de lever en opgeslagen in de galblaas komt hier in het spijsverteringsstelsel via de galbuis. Het emulgeert vet, waardoor de vertering van vet sneller gaat. Galzure zouten hebben een polair en een apolair deel. Hierdoor binden ze zowel aan water als aan vet  vetdruppels vallen uit elkaar in hele kleine vetdruppeltjes = micellen Alvleesklier maakt alvleessap Amylase (zetmeelvertering komt weer op gang) Lipase (vet  vetzuren(apolair) en glycerol (polair)) Trypsinogeen en chymotrypsinogeen. Worden in 12-vingerige darm omgezet in Tripsine en chymotripsine (polypeptides  dipeptides + tripeptides. Beide enzymen hebben een andere bindingsplaats (tussen 2 specifieke aminozuren)

Dunne Darm pH 7 á 8 Bevat plooien met darmvlokken en microvilli  enorm groot oppervlak (300 m2). Opgebouwd uit darmepitheel, haarvaten en een lymfevat Darmepitheelcellen zijn door eiwitten strak aan elkaar gebonden (tight junction). Hierdoor is de darmwand ondoordringbaar, waterdicht. Zelfs ziekteverwekkers kunnen er niet doorheen.

Resorptie van water, zouten en verteringsproducten uit de darm, naar het bloed. Hierbij worden twee membranen gepasseerd. Hydrofiele moleculen via transportkanalen Hydrofobe moleculen diffunderen door de membraan heen. Is dit met de concentratie mee, dan is het passief, tegen de concentratie in actief transport Symport: gekoppeld transport. B.v. glucose via transporteiwit, maar samen met Na+. Hierdoor verandert het transporteiwit van vorm en komen beide stoffen in het cytoplasma terecht. Glucose (oplosbaar) wordt opgeslagen als glycogeen (onoplosbaar in water) om problemen met osmotische waarde te voorkomen.

Vertering in dunne darm Darmsap Maltase: maltose  glucose + glucose Sacharase: sacharose  glucose + fructose Lactase: Lactose  glucose + galactose Exopeptidasen: knippen steeds 1 aminozuur van een polypeptide. Aminopeptidasen Carboxypeptidasen Endopeptidaden: knippen midden in een pollypeptide. Hierbij ontstaan dipeptiden. Dipeptiden splitsen hydrofiele dipeptiden in losse aminozuren

Dikke Darm Begint bij blinde darm Bevat veel bacteriën Scheiden cellulase af: cellulose  glucose Maken Vitamine K, vitamine B en vetzuren Zorgen voor resorptie van water, zouten, glucose en vitamines. De onverteerde voedselresten en gal worden ingedikt

Endeldarm Tijdelijke opslag onverteerde voedselresten Verwijderen ontlasting via de anus (kringspier)

Gluconeogenese Het maken van glucose uit ander stoffen, b.v. Vet Vindt plaats in de lever bij gebrek aan koolhydraten in het voedsel. Hierbij ontstaat veel ureum  meer water nodig om het af te voeren via de nieren

Vetvertering bij babies Hebben ook lipase in de maag  ook vetvertering in de maag mbv maaglipase Glycerolmoleculen Losse vetzuren Monoglyceriden Diglyceriden Zie binas tabel 82E

Transport vetzuren Korte vetzuren (≤ 12 C-atomen) kunnen nog oplossen in water en gaan via poortader naar lever Langere vetzuren: Gekoppeld aan glycerolmolecuul in darm  nieuw vetmolecuul Vetdruppeltjes via Golgi-systeem afgevoerd via chylomicron = vetdruppeltje met hydrofiele laag eromheen = transportblaasje. Gaat via exocytose de cel uit naar lymfevaten. Komen bij onderbeensleutelader weer terug in de bloedbaan. Lever maakt transportblaasjes voor vetachtige stoffen uit lipoproteïnen. HDL (high density lipoproteïnen) nemen cholesterol op uit bloedbaan en vervoeren dat naar waar het nodig is. HDL blaasjes verlagen de kans op atherosclerose LDL (low density lipoproteïnen verhogen de kans op atherosclerose doordat slagaders receptoren hebben voor LDL-blaasjes

Verzadiging van vetten Vetten variëren in: Lengte vetzuurstaarten Aantal dubbele bindingen Vetten met dubbele binding zijn onverzadigd met waterstof. Verzadigde vetten verhogen de kans op atherosclerose doordat ze bijdrage aan de vorming van plaques Onverzadigde vetten verlagen deze kans

Vertering DNA/RNA In alvleessap en dunne darm sap zit ook endonucleasen en exonucleasen. Deze knippen de nucleotiden van het dna molecuul los Dunne darmsap bevat ook enzymen die nucleotiden omzetten in losse stikstofbasen (Adenine, Thymine, Cytosine, Guanine en Uracil), fosfaten en de suikers Ribose en Desoxyribose. Deze stoffen worden in de darm opgenomen en via de poortader vervoert naar de lever

Toepassen Insectenvlees

Vleesvervanger Dierlijke eiwitten (vlees) produceren kost heel veel landbouwgrond, voedingstoffen en water en levert veel afvalstoffen op. De groeiende wereldbevolking wordt te groot om met dierlijke eiwitten te voeden. Er is onderzoek naar alternatieve, duurzamere vormen van voedselproductie

insecten Insecten bevatten weinig vet en veel eiwitten Voedingswaarde (mate waarin een eiwit de behoefte aan aminozuren dekt) is vergelijkbaar met die van landbouwhuisdieren (vlees) De omzetting van plantaardig voedsel naar dierlijke biomassa verloopt bij insecten efficiënter dan bij landbouwhuisdieren

Insecten als voedsel Het eten van in het wild gevonden insecten kan niet op grote schaal. Verstoort het ecosysteem te veel Kwaliteit is niet constant Kan chemicaliën bevatten Kwekerijen van insecten, bijvoorbeeld meelwormen. Exoscelet (chitinepantser) van insecten is een probleem. De maagcellen van Europeanen maken geen chitinase, dus zei kunnen hele insecten niet verteren

Sprinkhaan Als er te veel sprinkhanen Europese treksprinkhaan (Locusta migratoria) of woestijnsprinkhaan (Schistocerca gregaria)in een populatie komen, veranderen ze. De kleur wordt anders en hun grootte en gedrag veranderen in een paar generaties (epigenetisch). Ze gaan trekken. Tijdens de trek vreten ze hele gebieden kaal. Ze eten per dag hun eigen lichaamsgewicht aan voeding en ze zijn met miljoenen. Een oplossing zou zijn ze vangen en opeten.