YAĞLAR VE GIDA KATKI MADDELERİ *

Prof. Dr. Mehmet GÜRBİLEK

Selçuk Üniversitesi, Meram Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyokimya Anabilim Dalı, KONYA

gurbil@yahoo.com

 

Özet

Gıda katkı maddelerinin bir kısmı hayvansal kaynaklardan elde edilmektedir. Hayvansal kaynak olarak kullanılan materyallerden birisi hayvanların yağlarıdır. Yağlardan elde edilen katkı maddelerinin durumunu değerlendirebilmek için yağların yapısının bilinmesi ve sindirim, emilim ve metabolizmaları hakkında bilgi sahibi olunması gerekmektedir. Katkı maddesinin üretiminde bulunan yağlar temelde trigilserit ve fosfolipit yapısındadırlar. Bunlar sindirim sisteminde kendini oluşturan yapılara parçalanarak bağırsaklardan kana emilirler. Trigilseritlerin çoğunluğu monogliserit ve iki yağ asidine, daha az bir kısmı ise gliserol ve üç yağ asidine kadar parçalanır. Gliserol içeren fosfolipitler ise gliserol, fosfat, iki yağ asidi ve yan grubuna parçalanarak emilir.

Anahtar kelimeler: Gıda katkı maddeleri, trigliserit, mono gliserit, digliserit, yağ asidi, gliserol, fosfolipit.

 

Abstract

Some of food additives are obtained from animal sources. One of the animal materials used for additive production is fat. To be able to evaluate food additives derived from animal sources, the structure, digestion, absorption and metabolism of fats should be known. The fats used for food additive production are mainly triglycerides and phospholipids. These are hydrolyzed to small parts and absorbed from gut. Triglycerides are mainly hydrolyzed to monoglyceride and two fatty acids. Approximately one of four triglycerides is breakdown to glycerol and three fatty acids. Phospholipids containing glycerol are hydrolyzed to glycerol, phosphate, two fatty acids and a side group, and then absorbed.

Keywords: Food additives, triglyceride, monoglyceride, diglyceride, fatty acids, glycerol, phospholipids.

 

Giriş

Gıda katkı maddelerinin bir kısmı iç yağ ve kuyruk yağı gibi hayvan yağlarından elde edilmektedir. Bunun için temel yağ olan trigliseritin parçalanmasıyla yani hidrolize uğramasıyla oluşan ürünler kullanılmaktadır. Bu ürünlerin kendileri katkı maddesi olabildiği gibi, başka maddelerle birleşmesiyle de farklı katkı maddeleri oluşabilir.

Yağlarla ilişkili katkı maddelerinin durumunu değerlendirebilmek için yağların yapılarını, vücutta sindirim, emilim ve metabolizmaları hakkında bazı temel bilgilerin bilinmesi gerekmektedir.

Öncelikle trigliserit ve bunun yapı taşları olan yağ asitleri ve gliserolü inceleyelim.

Yağ asitleri

Yağ asitleri doymuş ve doymamış yağ asitleri olarak iki gruba ayrılırlar. Doymuş yağ asitleri daha çok katı yağlarda bulunur. Doymamış yağ asitleri ise daha çok sıvı yağlarda bulunur. Bununla beraber sıvı yağlarda bir miktar doymuş, katı yağlarda da bir miktar doymamış yağ asidi bulunmaktadır. Doymuş (saturated) ve doymamış (unsaturated) yağ asitlerinin formülleri şekilde görünmektedir. Yağ asitleri gliserolle birleşerek trigliseritlerin yapısına girerler.

 

 

Gliserol

Trigliseritlerin omurgasını oluşturur. Kendisine üç yağ asidinin bağlanmasıyla trigliseritler oluşur. Gliserol molekülü tüm canlılarda aynıdır. Yani hayvansal yağlarda da bitkisel yağlarda da gliserol molekülü değişmemektedir.

Trigliserit, Digliserit, Monogliserit

Trigiserit üç yağ asidinin bir gliserolle birleşmesi ile meydana gelir. Kendisinden bir yağ asidi uzaklaşınca digliserit, iki yağ asidi uzaklaşınca monogliserit adını alır. Trigliseritler depo yağlarıdır. Hayvanlardaki iç yağı veya kuyruk yağları trigliseritlerdir. Bunun yanında zeytinyağı, ayçiçeği yağı gibi sıvı yağlar da trigliserit yapısındadır.

Gerek hayvansal gerek ise bitkisel tüm trigliseritler benzer moleküllerden oluşur. Yani bir gliserol ve üç yağ asidi. Gliserol hepsinde aynı moleküldür. Değişkenler sadece yağ asitleridir. Yağ asidi kompoziyonu ise alınan diyete bağlıdır. Bununla beraber hayvan cinsine göre de bazı değişkilikler gözlenmektedir. Aşağıda trigliseridin moleküler yapısını ve bazı bitkisel ve hayvansal trigliseritlerin yağ asidi kompozisyonu verilmiştir.

Tablo. Bazı yağların (trigliseritlerin) yağ asidi kompozisyonları:

Katı Yağ

Laurik asit

Miristik asit

Palmitik asit

Stearik asit

Oleik asit

Linoleik asit

Linolenik asit

Tereyağ

1-4

8-13

25-32

8-13

22-29

2-4

 

Sığır

 

2-3

24-32

20-25

37-43

2-3

 

Domuz

 

1-2

25-30

12-16

40-50

3-8

 

Sıvı Yağ

 

 

 

 

 

 

 

H. Cevizi

44-50

13-18

7-10

1-4

5-8

1-3

 

Zeytin

0-1

0-2

7-20

2-3

53-86

4-22

 

Yerfıstığı

 

0-1

6-10

3-6

40-65

17-38

 

Pamuk tohumu

 

0-3

17-23

1-3

23-44

34-55

 

Mısır

 

1-2

8-12

2-5

29-49

34-56

 

Soya

 

0-1

6-10

2-5

20-30

50-60

2-10

Keten tohumu

 

0-1

5-9

4-7

9-29

8-29

45-67

 

 

Fosfolipidler

Fosfolipidler gıdalar ile alınabilir. İnce barsakda bulunan enzimler ile hidroliz edilir ve kendi yapı taşlarına yıkılır emilir. Ya yapı taşı olarak insan vücudunda kullanılır ya da metebolizmada yıkılır. Vücüdumuzda da üretilir. Tüm hücre zarlarının temel yapı elemanıdır.

 

Gıda katkı maddesi ile ilişkili olan yağlar başlıca trigliserit ve bunun yıkılım ürünleri yağ asitleri, monogliseritler, digliseritler ve gliserol ile fosfolipidlerdir. Bunların yapısı hakkında yukarıda bazı temel bildiler verilmiştir. Bunun haricinde yağlarla ilişkili olan kolesterol, glikolipidler ve lipoproteinler gibi diğer bileşikler üzerinde durulmayacaktır. İstihale kavramına açıklık getirebilmek için yağların sindirim ve emilimine biraz daha detaylı girilecektir.

 

Yağların sindirim ve emilimi

Yiyecek maddelerinin büyük bir kısmı ağız yolu ile, organizma tarafından sindirilmeden kullanılamayacak şekilde alınır. Sindirime ait kimyasal değişiklikler sindirim kanalı enzimleri yardımı ile yapılır. Bu enzimler proteinleri amino asitlere, nişastayı monosakkaritlere, yağları yani trigliseritleri gliserol ve yağ asitlerine hidrolize eder.

Yetişkin bir kişi günde yaklaşık 60-150 g yağ alır. Bu miktarın %90’ından fazlası trigliserittir. Geri kalan miktarı kolesterol esterleri, fosfolipitler ve esterleşmemiş (serbest) yağ asitleri oluşturur.

Diyetle alınan lipitlerin ağızda ve midedeki sınırlı sindirimi:

 

Lipitlerin sindirimi midede başlar. Midedeki sindirim, büyük kısmının dilin arkasındaki bezlerden kaynaklanan aside dayanıklı lipaz (lingual lipaz) tarafından gerçekleştirilir. Ağızdan salınınca yutularak mideye gider ve mide asitinde aktiftir. Ancak yağlar toplu halde bulunduklarından yani henüz emülsifiye olmadıklarından parçalanma hızı çok düşüktür. Mideden salınan gastrik lipaz da lipitleri parçalar. Ancak bu enzim asit ortamda aktif değildir. Bebeklerde daha etkilidir. Genel olarak bakıldığında, yetişkinlerde lipitlerin sindirimi ağız ve midede hemen hemen hiç gerçekleşmez diyebiliriz. Bu yüzden neredeyse tamamı ince bağırsağa parçalanmadan ulaşır.

Diyetle alınan lipitlerin ince bağırsakta emülsifikasyonu:

İnce bağırsağa ulaşan lipitler emülsifikasyon denilen bir işleme uğrar. Trigliseritler suda çözünmediklerinden bunları parçalayacak olan enzimler lipit damlacığının ancak yüzeyine etki edebilir. Etkinin artırılması için yüzey alanının artırılması gereklidir. Emülsifikasyon, lipit damlacığının yüzey alanını artırır, böylece sindirim enzimleri daha etkin olarak etki ederler. Emülsifikasyon safra sıvısında bulunan safra tuzları tarafından gerçekleştirilir.

Diyetle alınan lipitlerin ince bağırsakta pankreas enzimleri tarafından enzimatik parçalanması:

Diyetle alınan trigliseritler, kolesterol esterleri ve fosfolipitler pankreas enzimleri tarafından enzimatik olarak parçalanırlar. Gıdalar ince bağırsağa geldiği zaman pankreas enzimlerini içeren pankreas salgısı pankreastan ince bağırsağa akar. Bu enzimler emülsifiye olmuş olan yağlarla karşılaşarak onların parçalanmasını gerçekleştirir.

Trigliseritlerin parçalanması:

Trigliseritler bağırsak hücreleri tarafından emilemeyecek kadar büyüktür. Bu yüzden pankreatik lipaz tarafından iki yağ asidi uzaklaştırılarak monogliseride dönüştürülür. Bu arada iki adet serbest yağ asidi açığa çıkar. Gıdalarla alınan trigliseritlerin yaklaşık % 78’i monogliserit ve iki yağ asidine parçalanır. Kalan %22’lik kısmı ise diğer yağ asidini kaybederek gliserol ve üç yağ asidine parçalanır.

Şekil. Diyetsel trigliseridin yaklaşık %78’i monogliserit ve iki yağ asidi olarak emilir.

 

Şekil. Diyetsel trigliseridin yaklaşık %22’si gliserol ve üç yağ asidi olarak emilir.

 

 

Fosfolipitlerin parçalanması:

 

Safra sıvısı içindeki Fosfolipaz A2 enzimi fosfolipitlerden bir yağ asidi uzaklaştırır ve lizofosfolipitler oluşur. Daha sonra lizofosfolipaz tarafından bir yağ asidi daha uzaklaştırılarak gliserilfosforil bazı oluşur. Oluşan baz dışkıyla atılabilir veya ileri yıkıma uğrayarak yani gliserol ve fosfat  gibi küçük parçalara ayrılarak emilir.

Lipitlerin bağırsak yüzeyindeki hücreler tarafından emilmesi:

 

Serbest yağ asitleri, serbest kolesterol ve monogliseritler diyetsel lipitlerin başlıca yıkım ürünleridir. Bunlar safra tuzları ile birleşerek miçelleri oluştururlar. Miçeller bağırsak hücrelerine bu parçaların emilebilecek şekilde yaklaşmalarını sağlayan yapılardır. Kısa ve orta uzunluktaki yağ asitleri direk emilirler. Uzun olanlar miçel yapısında yer alırlar. Böylelikle yağ asitleri, monogliseritler ve serbest kolesterol bağırsak hücresine alınır.

Trigliserit ve kolesterol esterlerinin bağırsak hücrelerinde yeniden sentezi:

Bağırsak hücresine alınan monogliseritler iki yağ asidiyle birleşerek, gliseroller ise üç yağ asidiyle birleşerek yeniden trigliserit molekülünü oluştururlar. Bu sentezin gerçekleşmesinde bağırsak hücresindeki enzimler rol alırlar. Daha sonra bu trigliserit vücudun ihtiyacına göre kullanılmak üzere metabolik yollara iletilir.

 

Hayvan yağlarından elde edilen katkı maddeleri

Hayvan yağlarından elde edilen veya üretilmesi esnasında hayvan yağlarının parçalanma ürünlerinin kullanıldığı katkı maddelerini beş ana gruba ayırabiliriz. Bu gruplar ve bu gruplardaki katkı maddelerine örnekler şu şekilde sıralanabilir:

1.      Yağların yani trigliseritlerin hidrolizi ile elde edilenler:

Yağ asitleri

Monogliseritler veya digliseritler

Fosfatidik asit (fosfolipitlerden de elde edilebilir)

Gliserol

2.      Yağların parçalanmasıyla elde edilen yağ asitlerini kullanarak sentezlenenler:

     Örnekler:

Askorbil stearat

            Sorbitan monostearat

            Polioksietilen sorbitan monopalmitat

            Kalsiyum stearol-2-laktilat

            Yağ asitlerinin magnezyum tuzları

3.       Yağların parçalanmasıyla elde edilen monogliserit veya digliseritleri kullanarak elde edilenler:

            Örnekler:

Yağ asitlerinin mono ve digliseridlerinin asetik asit esterleri

Yağ asitlerinin mono ve digliseridlerinin laktik asit esterleri

Yağ asitleri: Yağ asitlerinin magnezyum tuzu

 

4.      Yağların parçalanmasıyla elde edilen fosfatidik asidi kullanarak elde edilenler:

            Amonyum fosfatidler

5.      Yağların parçalanmasıyla elde edilen gliserolü kullanarak elde edilenler:

            Örnekler:

Gliseril diasetat (diasetin)

            Ağaç reçinesinin gliserol esterleri

 

Sonuç

Görüldüğü üzere yağların parçalanma ürünleri birçok katkı maddesinin üretilmesinde kullanılmaktadır. Katkı maddesinin üretiminde kullanılan en küçük moleküller gliserol ve yağ asitleridir. Bağırsaklardan vücuda emilebilen en küçük yağ parçaları da bu moleküllerdir. Gliserol ve yağ asitlerinin daha ileri yıkımı veya daha küçük moleküllerden üretilmeleri insan vücudunda gerçekleşebilmektedir.

 

KAYNAKLAR

1-Gülriz menteş.Haper’ın Biyokimyası Lipidlerin fizyolojik önemi. Barış Kitapevi

2- Tokullugil A.lippincott’s. Biyokimya. Lipid metabolizması. Nobel tıp kitapları

3-Gürbilek M. Biyokimya ders notları

4- Harvey RA, Champe PC. Lippincott’s İllustrated Reviews Serisinden: Biyokimya. Nobel Tıp Kitabevleri, 2007.

 

 

*: 1. Ulusal Helal ve Sağlıklı Gıda Kongresinde sunulmuştur (19-20 Kasım 2011, Ankara).