energi i matvarer – Store medisinske leksikon (original) (raw)
Katabolisme er biokjemiske nedbrytningsprosesser der større organiske molekyler brytes ned til enkle forbindelser, med samtidig frigjøring av fri energi. Anabolisme er biokjemiske oppbygningsprosesser eller syntetiske reaksjoner i organismene, der store molekyler lages fra enklere forbindelser.
Alle levende celler og organismer er avhengig av tilført energi for å leve, vokse og utføre arbeid. Mennesket tilføres hovedsakelig energi fra de energigivende næringsstoffene karbohydrater, fett og protein i mat og drikke.
Frigjøring av energi
Energien i næringsstoffene frigjøres i cellene. Avfallsproduktene er karbondioksid og vann. Frigjøringen av energi er en kontrollert forbrenningsprosess som kalles celleånding. Celleånding krever at det er oksygen til stede.
Den frigjorte energien går først og fremst med til basalstoffskiftet. Basalstoffskiftet inkluderer vedlikehold av kroppens celler og vev, og livsnødvendige funksjoner som hjerteslag, pusting og elektriske impulser i hjernen og nervesystemet. I tillegg krever muskelarbeidet ved fysisk aktivitet mye energi, samt arbeidet med å holde kroppstemperaturen konstant.
Oppbyggende prosesser som å vokse eller bygge muskler krever mye energi. Oppbyggende prosesser kalles ofte for anabolisme.
Måling av energiomsetning
Sluttproduktet av energiomsetningen i kroppen er i hovedsak varme. Varmemengden som utvikles i kroppen og avgis til omgivelsene ble tidligere brukt som mål på energiomsetningen.
I dag brukes respirasjonskammer og måling av nitrogen utskilt i urin for å måle energiomsetningen. Med et respirasjonskammer kan man måle forbruket av oksygen og produksjonen av karbondioksid. Gjennom disse målingene er det mulig å regne seg tilbake til hva slags og hvor stor mengde næringsstoffer som har blitt forbrent. Siden man kjenner mengden energi som frigjøres ved forbrenning av ulike næringsstoffer, kan man beregne hvor mye energi som har blitt omsatt.
Energiinnhold
I et smørbrød med brød, grønnsaker, kjøtt og ost får man både karbohydrater, proteiner og fett.
Matens energiinnhold beregnes med utgangspunkt i innholdet av karbohydrater, fett og protein. I tillegg bidrar forbrenning av alkohol med energi. I Norge oppgis energiinnholdet i form av kJ (kilojoule) og kcal (kilokalorier) per 100 gram.
Energien i næringsstoffene er omtrentlig:
- 17 kJ (4 kcal) per gram for de fordøyelige karbohydratene stivelse og sukker
- 38 kJ (9 kcal) per gram for fett
- 17 kJ (4 kcal) per gram for protein
- 8 kJ (2 kcal) per gram for kostfiber
- 29 kJ (7 kcal) per gram for alkohol
Fordøyelig karbohydrat vil si karbohydrater som kroppen vår klarer å bryte ned til enkle elementer som tas opp i tynntarmen og går over i blodbanen. Disse elementene heter monosakkarider. Fordøyelig karbohydrat kommer fra sukkerarter og stivelse.
Ikke-fordøyelige karbohydrater i form av kostfiber tas derimot ikke opp i tynntarmen, men går videre i fordøyelsessystemet til tykktarmen. Her fungerer de som mat for bakteriene i tykktarmen. Tarmbakteriene lager flyktige fettsyrer vi deretter kan bruke som energikilde. Kostfiber har en viktig funksjon for tarmfloraen. Mat som inneholder mye kostfiber er for eksempel grønnsaker, bønner og havregryn.
Næringsdeklarasjon
Matvarer har som regel en næringsdeklarasjon på baksiden av emballasjen. Her finner man informasjon om hvor mye det er av hvert næringsstoff (fett, karbohydrat, protein, salt) per 100 gram. Det står også oppgitt hvor mye energi det er per 100 gram både i kilojoule og kilokalorier.
Matvarers energiinnhold er oppgitt på næringsdeklarasjonen til de fleste næringsmidler. Næringsdeklarasjonen står som regel på emballasjen til en drikke- eller matvare. Man kan finne næringsinnholdet for de fleste matvarer i Norge på matvaretabellen.no. Innholdet av fordøyelige karbohydrater er her oppgitt som karbohydrater, som videre kan deles inn i stivelse og mono- og disakkarider (også kalt sukkerarter). Fiber er derimot skilt ut som en egen kategori og inngår dermed ikke i samlebenevnelsen karbohydrater.
Regneeksempel på energiinnhold
Egg veier i gjennomsnitt 63 gram. Energiinnholdet er da cirka 98 kcal.
En matvares energiinnhold bestemmes av dens innhold av energigivende næringsstoffer. I for eksempel egg er det 155 kcal per 100 gram. I tabellen under vises eggs innhold av energigivende næringsstoffer og hvordan man kan bruke disse til å regne ut matvarens energiinnhold i kcal.
| Næringsstoff | Mengde per 100 g egg | kcal |
|---|---|---|
| Fett | 11 g | 11 g × 9 kcal/g = 99 kcal |
| Protein | 13 g | 13 g × 4 kcal/g = 52 kcal |
| Karbohydrat | 1 g | 1 g × 4 kcal/g = 4 kcal |
| Fiber | 0 g | 0 g × 2 kcal/g = 0 kcal |
| Alkohol | 0 g | 0 g × 7 kcal/g = 0 kcal |
| Sum energiinnhold | 99 + 52 + 4 + 0 + 0 = 155 kcal |
Et egg veier i gjennomsnitt 63 gram. Ett egg har derfor i gjennomsnitt 155 kcal/100 g × 63 g = 98 kcal.
Metode for beregning
Beregninger av matens energiinnhold tar utgangspunkt i metoden utviklet av den amerikanske landbrukskjemikeren Wilbur Olin Atwater (1844–1907). Den gjennomsnittlige brennverdien, også kalt bruttoenergien, av de energigivende næringsstoffene legges til grunn. Deretter korrigeres disse for den andelen av de energigivende næringsstoffene som ikke blir fordøyd. Her legges det til grunn at 95 prosent av fettet, 92 prosent av proteinet og 98 prosent av de fordøyelige karbohydratene blir fordøyd og dermed tatt opp i kroppen, samt at alkohol blir fullstendig fordøyd. Energiverdien av protein må deretter ytterligere reduseres for å ta høyde for at den nitrogenholdige delen av proteinet ikke forbrennes, men skilles ut i urinen som urea.
I nyere tid er energiverdien av fibre lagt til, der det antas at 70 prosent av fibrene brytes ned gjennom mikrobiell fermentering, og danner flyktige fettsyrer som tas fullstendig opp og forbrennes.
Det er betydelig variasjon i både bruttoenergi og fordøyelighet for energigivende næringsstoffer fra ulike matvarer. Derfor er energiverdiene kun en omtrentlig gjennomsnittsverdi. I tillegg er ikke energikostnaden for kroppen til å gjøre energien tilgjengelig gjennom fordøyelsesprosess og omsetning tatt med i beregningen. Matens nettoinnhold av tilgjengelig energi for bruk til fysisk aktivitet eller til å bygge fettlager er dermed lavere enn denne beregningen viser. Blant annet vil denne energikostnaden være betydelig høyere for protein og fiber enn for fett og fordøyelige karbohydrater, slik at matvarer med mye av disse næringsstoffene i realiteten vil være betydelig mindre egnet til fysisk aktivitet eller fettlagring enn den omsettelige energiverdien tilsier.
Energibehov
Eldre mennesker som er syke har ofte behov for ekstra næringsdrikker. Næringsdrikkene er nøye sammensatt for å gi en gunstig sammensetning av næringsstoffer.
Ordet kalori er ofte forbundet med energibehov. Dette vil si hvor mye energi gjennom mat og drikke som en person trenger daglig. Dette er normalt å oppgi i kcal per dag. Det er anbefalt å ha en balanse over tid mellom inntak av energi fra mat og drikke og forbruk, slik at man går i null og dermed er i energibalanse. En tommelfingerregel for friske, voksne mennesker er å gange 30 kcal med kroppsvekt i kg for å få omtrentlig beregnet sitt energibehov per døgn. Hvis man eksempelvis veier 70 kg, vil man ha et omtrentlig energibehov på 30 kcal/kg × 70 kg = 2100 kcal daglig.
Denne tommelfingerregelen kan ikke benyttes til å beregne energibehov for barn. Dette er fordi barn vokser og har et høyere energibehov enn voksne per kg kroppsvekt. For eksempel kan et spedbarn ha et energibehov på 115 kcal/kg per døgn mens en ettåring kan ha behov for 85 kcal/kg per døgn. Ved graviditet, amming og sykdom vil også tommelfingerregelen kunne gi et feilaktig beregnet energibehov.
Også for friske voksne mennesker vil energibehovet kunne variere betydelig. Viktigst er fysisk aktivitet, der energiforbruket kan mangedobles per kg kroppsvekt. Men også basalstoffskiftet per kilo kroppsvekt har vist seg å variere svært mye fra person til person. Muskler krever mye energi å vedlikeholde, mens fett krever lite. Noe av variasjonen kan derfor skyldes kroppsammensetning. Men selv korrigert for fett har det vist seg at basalmetabolismen varierer betydelig fra person til person.
Vektkontroll
Godteri inneholder ofte svært mye energi i form av sukker og fett.
«Å telle kalorier» er et hyppig brukt begrep innenfor vektkontroll. I denne sammenheng blir man bevisst på mengden energi man konsumerer i form av kalorier. Dette er en benyttet metode både ved vektnedgang, men også vektøkning.
Overvekt og fedme er en stor folkehelseutfordring. For å gå ned i vekt vil et redusert energiinntak kunne være effektivt. Det vil være spesielt gunstig å redusere inntaket av kaloririk mat som samtidig har et lavt innhold av vitaminer, mineraler og andre viktige næringsstoffer. Matvarer som sjokolade, potetgull, kaker og søte bakervarer basert på siktet hvetemel er eksempler på mat med høyt energiinnhold og et lavt innhold av viktige næringsstoffer. Videre kan disse matvarene inneholde mye sukker, salt og mettet fett som har en negativ effekt på kroppen vår.
På den andre siden finnes det matvarer med høyt energiinnhold som er ansett som helsefremmende. For eksempel inneholder fet fisk mye energi i form av sunne langkjedede omega-3-fettsyrer, men også en rekke ikke-energigivende næringsstoffer som vitamin D, jod og selen.
Enkelte matvarer har lite energi, men inneholder mange av næringsstoffene som vi trenger. Dette kan for eksempel være de fleste former for grønnsaker.