Energiaravintoaine

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Perunat sisältävät paljon tärkkelystä, joka on hiilihydraatti ja runsas energianlähde.

Energiaravintoaineet antavat ihmiselimistölle päivittäiseen toimintaan tarvittavaa energiaa. Pääenergiaravintoaineita ovat hiilihydraatit, rasvat, valkuaisaineet (proteiinit) ja alkoholi (etanoli). Ruoan energiasisältö määräytyy sen sisältämien energiaravintoaineiden tyyppien ja niiden määrän mukaan.[1]

Käyttö kehossa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ihminen tarvitsee energiaa päivittäin kaikkiin elintoimintoihin, kuten aineenvaihduntaan, ruumiinlämmön ylläpitämiseen ja liikkumiseen.[2] Osa energiaravintoaineista menee kuitenkin energian tuoton sijaan kehon rakenteiden ylläpitoon: esimerkiksi aminohapoista valta-osa menee lihasten, muiden kudosten ja entsyymien proteiinien tuottoon.[3] Keho käyttää ravintoaineita myös kasvuun ja tilanne on tämä erityisesti lapsilla.[4]

Ihmissoluissa energiaa tuotetaan energiaravintoaineista hapettamalla näitä aineita solujen mitokondrioissa. Tätä voidaan kuvainnollisesti verrata vaikkapa puun palamiseen, jossa puu hiiltyy hapen avulla palamattomiksi aineiksi vapauttaen samalla energiaa lämpönä ja valona. Mitokondrioissa energia säilötään ATP:ksi, jota voidaan käyttää tuomaan energiaa esimerkiksi entsyymireaktioihin, joissa ATP yleensä hajoaa ADP:ksi.[2]

Keskeisiä ihmissolujen energiaravintoaineita pilkkovia aineenvaihduntareittejä ovat aminohappojen ureakierto, rasvahappojen beetaoksidaatio ja hiilihydraattien glykolyysi. Jotkin näissä muodostuvat aineet, kuten asetyylikoentsyymi-A, siirtyvät sitruunahappokiertoon, jossa ne hapettuvat hiilidioksidiksi ja vedeksi kemiallista energiaa vapauttaen. Tämä energia käytetään ylläpitämään happamuuseroja mitokondriokalvojen eri puolilla. Näiden erojen avulla ATP-syntaasit tuottavat ATP:tä.[3]

Ylimääräinen energiaravintoaineiden energia varastoituu lihomista aiheuttaen rasvaksi rasvasoluihin.[2] Tärkkelyksen ja muiden hiilihydraattien glukoosi kuitenkin varastoituu ensisijaisesti glykogeeniksi.[3] Useat muutkin hiilihydraatit, kuten fruktoosi ja sorbitoli, varastoituvat pääsääntöisesti myös glykogeeniksi muunnuttuaan ensin glukoosiksi.[5][6] Maksaan ihmisillä glukoosia mahtuu glykogeeninä noin 100 g ja luurankolihaksiin 350–700 g kehon lihasmassasta riippuen.[7] Vasta näiden täytyttyä glukoosi alkaa runsaammassa määrin muuttua rasvaksi.[2]

Paastossa ihmiskeho kuluttaa enintään muutamassa päivässä glykogeenin loppuun ja alkaa sitten kuluttamaan runsaammin kehon rasvaa. Normaalipainoinen ihminen kuluttaa noin 7 viikossa 12 kg painoisen rasvakudoksensa lähes loppuun, olettaen että hän juo vettä nestehukkakuoleman estämiseksi. Tämän jälkeen keho alkaa kuluttamaan nopeasti energiaksi muun muassa lihasten proteiineissa olevia aminohappoja, joita normipainoisella on kehossa noin 12 kg edestä. Kun kehon aminohappojen massasta on suunnilleen viikossa kulunut noin puolet, henkilö kuolee viimeistään energiaravintoaineiden puutokseen ellei ole tätä ennen kuollut vitamiinien tai hivenaineiden puutoksiin. Loppuja aminohapoista tarvitaan välttämättömiin elintoimintoihin, kuten kehon entsyymien valmistukseen.[2]

Perusaineenvaihdunnassa kuluneesta energiasta maksa kuluttaa noin 27 %, aivot 19 %, luurankolihakset 18 %, munuaiset 10 %, sydän 7 % ja loput 19 % menee muille elimille.[8]

Ravintoaineiden energiatiheydet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ravintoaine Energiatiheys Joitakin esimerkkejä ja huomioita kJ/g tai kcal/g lähde
kJ/g kcal/g
Sokerit ja muut hiilihydraatit* 17 4 Pöytäsokeri, fruktoosi, mallassokeri ja tärkkelys. [9]
Rasvat* 37 9 Kaikki tyydyttyneet ja tyydyttymättömät rasvat sekä transrasvat. [9]
Proteiinit (aminohapot)* 17 4 Liivate on painoltaan yli 90 % aminohappoja.[10] [9]
Alkoholi (etanoli) 29 7 [9]
Kuidut* 8 2 Pelkistäen voidaan sanoa, että ihmiset eivät saa energiaa ei-vesiliukoisista kuiduista, kuten selluloosasta, vaikka vähäisissä määrin suoliston bakteerit voivat käymisen kautta muuntaa selluloosaa ja muita ei-vesiliukoisia kuituja ravintoaineiksi ihmiselle.[11] Energiaa saadaan vesiliukoisista kuiduista, kuten beetaglukaanista. [9]
Orgaaniset hapot* 13 3 Etikkahappo, tauriini, bentsoehappo ja sitruunahappo. [9]
Salatrimit* 25 6 Salatrimit ovat rasvan korvikkeena käytettyjä ja rasvoihin verrattuna vähäenergisempiä aineita. [9]
Polyolit (moniarvoiset alkoholit)* 10 2,4 Sorbitoli, ksylitoli, maltitoli, isomalti, laktitoli, mannitoli ja erytritoli. [9]
Erytritoli 0,84 0,2 Polyoli. Euroopan Unionin -maassa pakkauksiin voidaan merkitä 0 kcal/g.[9] [12]
Sorbitoli 10,89 2,6 Polyoli. [12]
Ksylitoli 10,05 2,4 Polyoli. [12]

* Ravintoaineryhmien arvot ovat Euroopan Unionin sisällä tiettyhin olettamuksiin perustuvia standardisoituja arvoja, joista osa on olettamuksien pohjalta pyöristettyjä arvoja ja/tai keskiarvoja. Yksittäisten ravintoaineiden energiatiheydet (esim. sorbitoli) voivat poiketa ravintoaineryhmän standardisoidusta keskiarvosta (esim. polyolit, joihin sorbitoli kuuluu). Taulukon kJ/g tai kcal/g arvot ovat toistensa pyöristyksiä lähteessä ilmoitetusta arvosta toisena näistä yksiköistä.

Standardoitujen energiatiheyksien kritiikki[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pakkauksissa käytettyjä ravintoaineiden standardisoituja energiatiheyksiä on kritisoitu, sillä niiden pohjalta todellinen energian saanti ravinnosta voidaan arvioida hyvin väärin. Ravinnon todellinen energiapitoisuus riippuu hyvin monesta tekijästä,[13] kuten ruokavalion kokonaiskoostumuksesta. Esimerkiksi kuitupitoinen ruokavalio voi laskea yksittäisten ruokien todellista energiatiheyttä suhteessa vähäkuituiseen ruokavalioon.[14] Lisäksi suoliston bakteerit kykenevät aikaa myöten sopeutumaan ruokavalion pitkäaikaisiin muutoksiin, jolloin niiden kyky vapauttaa ravinnosta energiaa kehon käyttöön muuttuu.[15][16] Myös yksittäiset ruokavalion tekijät, kuten jotkin makeutusaineet, voivat suosia ravintoaineita tehokkaammin vapauttavien suoliston bakteerien kasvua.[17][18] Lisäksi keho käyttää eri ravintoaineita eri tavoin ja esimerkiksi aminohappoja keho käyttää ensisijaisesti proteiinien rakentamiseen energian tuoton sijaan.[19] Kehon perustason aineenvaihdunta paitsi vaihtelee henkilöstä toiseen,[20] myös tavallisesti hidastuu henkilön laihtuessa tai vanhentuessa.[21]

Saantisuositus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Energiaravintoaineiden tarve on yksilöllistä ja keskimääräiset suositukset eivät välttämättä sovi erityisryhmille, kuten raskaille tai imettäville naisille.[1] Keskimäärin ihminen tarvitsee energiaa kuitenkin noin 2 000–2 600 kilokaloria (kcal) päivässä.

2014 Suomen ravitsemussuositusten mukaan energiaravintoaineiden päiväsaannista 45–60 % tulisi koostua imeytyvistä hiilihydraateista, 10–20 % valkuaisaineista (proteiineista) ja 25–40 % rasvoista, joista alle 10 % tyydyttyneistä rasvoista, 10–20 % kertatyydyttymättömistä ja 5–10 % monityydyttymättömistä. Rasvat ovat triglyserideinä ilmaistu, eivätkä esimerkiksi vapaina rasvahappoina.[1]

Energian päivittäisen saannin viitearvot aikuisille Suomessa[1]
Miehet
Ikä Henkilön paino (kg)* Perusaineenvaihdunta (kcal) Vähän liikkuva henkilö (kcal) Paljon liikkuva henkilö (kcal)
18–30 75,4 1745 2796 3155
31–60 74,4 1649 2629 2964
61–74 72,1 1458 2318 2605
Naiset
18–30 64,4 1386 2247 2510
31–60 63,7 1315 2103 2366
61–74 61,8 1195 1936 2175

* Paino vastaa painoindeksiä 23 ja perustuu pohjoismaisen väestön keskipainoihin.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d Terveyttä ruoasta - Suomalaiset ravitsemussuositukset 2014, s. 7, 37, 16, 46. 4. korjattu painos. Valtion ravitsemusneuvottelukunta, 2014. ISBN 978-952-453-801-5. Teoksen verkkoversio.
  2. a b c d e IP Herman: ”Metabolism: Energy, Heat, Work, and Power of the Body”, Physics of the human body, s. 319-331, 358-360. Berliini: Springer, 2007. OCLC: 184984724. ISBN 9783540296034. Teoksen verkkoversio. doi:10.1007/978-3-540-29604-1_6.
  3. a b c DL Nelson & MM Cox: Lehninger principles of biochemistry, s. 71, 399, 528, 652, 682. 5. painos. New York: W.H. Freeman, 2008. OCLC: 191854286. LCCN: 2007941224. ISBN 9780716771081.
  4. F Lifshitz: Nutrition and Growth. Journal of Clinical Research in Pediatric Endocrinology, 2009-6, 1. vsk, nro 4, s. 157–163. PubMed:21274290. doi:10.4274/jcrpe.v1i4.39. ISSN 1308-5727. Artikkelin verkkoversio.
  5. SZ Sun, MW Empie: Fructose metabolism in humans – what isotopic tracer studies tell us. Nutrition & Metabolism, 2.10.2012, 9. vsk, nro 1, s. 89. PubMed:23031075. doi:10.1186/1743-7075-9-89. ISSN 1743-7075. Artikkelin verkkoversio.
  6. J Katz, S Golden, PA Wals: Stimulation of hepatic glycogen synthesis by amino acids. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1976, 73. vsk, nro 10, s. 3433–3437. PubMed:1068456. ISSN 0027-8424. Artikkelin verkkoversio.
  7. P Knuiman, MTE Hopman, M Mensink: Glycogen availability and skeletal muscle adaptations with endurance and resistance exercise. Nutrition & Metabolism, 21.12.2015, nro 12. PubMed:26697098. doi:10.1186/s12986-015-0055-9. ISSN 1743-7075. Artikkelin verkkoversio.
  8. Basal metabolic rate in man. University of Glasgow, lokakuu 1981. FAO & WHO & UNU. Artikkelin verkkoversio.
  9. a b c d e f g h i REGULATION (EU) No 1169/2011 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL Official Journal of the European Union. 25.11.2011. Arkistoitu . Viitattu 22.12.2017.
  10. HD Dakin: Amino-Acids of Gelatin. Journal of Biological Chemistry, 1.11.1920, 44. vsk, nro 2, s. 499–529. ISSN 0021-9258. Artikkelin verkkoversio.
  11. HD Holscher: Dietary fiber and prebiotics and the gastrointestinal microbiota. Gut Microbes, 6.2.2017, 8. vsk, nro 2, s. 172–184. PubMed:28165863. doi:10.1080/19490976.2017.1290756. ISSN 1949-0976. Artikkelin verkkoversio.
  12. a b c DE Walters: Polyols and Calories Arkistoitu . Viitattu 22.12.2017.
  13. The calorie delusion: Why food labels are wrong New Scientist. Arkistoitu . Viitattu 22.12.2017.
  14. ML Zou, PJ Moughan, A Awati, G Livesey: Accuracy of the Atwater factors and related food energy conversion factors with low-fat, high-fiber diets when energy intake is reduced spontaneously. The American Journal of Clinical Nutrition, joulukuu 2007, 86. vsk, nro 6, s. 1649–1656. PubMed:18065582. doi:10.1093/ajcn/86.5.1649. ISSN 0002-9165. Artikkelin verkkoversio.
  15. Extreme Diets Can Quickly Alter Gut Bacteria 11.12.2013. American Association for the Advancement of Science. Arkistoitu . Viitattu 22.12.2017.
  16. LA David, CF Maurice, RN Carmody, DB Gootenberg, JE Button, BE Wolfe: Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature, 2014, 505. vsk, nro 7484, s. 559–563. PubMed:24336217. doi:10.1038/nature12820. ISSN 1476-4687. Artikkelin verkkoversio.
  17. ER Shell: Artificial Sweeteners May Change Our Gut Bacteria in Dangerous Ways 1.4.2018. Scientific American. Arkistoitu 7.3.2018. Viitattu 12.4.2018.
  18. ER Shell: Artificial Sweeteners Get a Gut Check. Scientific American, 17.3.2015, 312. vsk, nro 4, s. 32–34. doi:10.1038/scientificamerican0415-32. Artikkelin verkkoversio.
  19. AH Manninen: Is a Calorie Really a Calorie? Metabolic Advantage of Low-Carbohydrate Diets. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 31.12.2004, 1. vsk, nro 2, s. 21–26. PubMed:18500946. doi:10.1186/1550-2783-1-2-21. ISSN 1550-2783. Artikkelin verkkoversio.
  20. TM Manini: Energy Expenditure and Aging. Ageing research reviews, tammikuu 2010, 9. vsk, nro 1, s. 1. PubMed:19698803. doi:10.1016/j.arr.2009.08.002. ISSN 1568-1637. Artikkelin verkkoversio.
  21. RG McMurray, J Soares, CJ Caspersen, T McCurdy: Examining Variations of Resting Metabolic Rate of Adults: A Public Health Perspective. Medicine and science in sports and exercise, heinäkuu 2014, 46. vsk, nro 7, s. 1352–1358. PubMed:24300125. doi:10.1249/MSS.0000000000000232. ISSN 0195-9131. Artikkelin verkkoversio.