Hvad er
Makronæringsstoffer?

Af: Peter Bendtsen

Makronæringsstoffer er næringsstoffer, som skal tilføres til kroppen, dels fordi de efter nedbrydning leverer energi til cellernes forskellige aktiviteter, og dels fordi deres bestanddele kan indgå som byggesten. Dette gælder både til nydannelse, men også til vedligeholdelse af forskellige strukturer og hormoner. Fælles for alle makronæringsstoffer er, at de indeholder kulstofforbindelser, hvilket betyder, at de alle er organiske stoffer. Der er tre forskellige organiske stoffer, som er ekstremt vigtige for både mennesker og dyr.

De tre stoffer er: Kulhydrat, Protein og fedtstoffer. Udover de tre nødvendige makronæringsstoffer er der en fjerde – nemlig alkohol. Dette næringsstof er ikke nødvendigt for kroppens funktionsevne – om end det kan være essentielt, hvis man skal samle mod til at snakke lidt med ze ladies – og jeg vil derfor ikke komme yderligere ind på alkohol.

I de kommende afsnit vil jeg gennemgå opbygningen af de forskellige nødvendige makronæringsstoffer, og hvordan de fordøjes. Dette blogindlæg er lavet for at øge forståelsen for de forskellige makronæringsstoffer, hvilket jeg finder nødvendigt for at kunne navigere blandt alle de forskellige diæter, der findes. Herved kan man selv vælge den mest optimale måde at spise på ud fra ens mål og behov, hvilke kan været meget individuelle.

Kalorier og kilokalorier

En ting, som alle makronæringsstoffer har tilfældes, er, at de alle indeholder kalorier. Når man omtaler kalorier i forbindelse med fødevarer, mener man faktisk kilokalorier (kcal). Kalorier (cal) er et mål for energi, hvilket – inden for fysikken – beskrives som evnen til at kunne udføre arbejde. En kalorie beskriver mængden af energi, som er nødvendig for at øge temperaturen på 1g vand med 1 grad. Der skal 1000 kalorie til 1 kilokalorie (kcal). Kcal beskriver den mængde energi, som kroppen kan få ud af de forskellige makronæringsstoffer.

Det er livsnødvendigt, at kroppen får kcal, idet alle kroppens celler bruger kcal for at holde deres forskellige funktioner i gang. De kcal, vi får igennem kosten, kan enten bruges direkte til dannelse af ATP (energi), og derved indgå i forskellig energikrævende processer i kroppen, eller lagres til senere brug, som enten fedt eller glykogen. Når indtaget af kcal overstiger forbruget, vil de overskydende kcal lagres. Størstedelen af de overskydende kcal vil lagres som fedt, eftersom glykogendepoterne fyldes relativt hurtigt, hvilket også resulterer i, at kroppens største energireserve er fedt. Et vægttab er derfor styret af den mængde af kcal, som indtages – fremfor makrofordelingen. At have den rigtige makrofordeling har dog andre vigtige fordele, som jeg vil komme ind på i et senere blogindlæg.

De 4 makronæringsstoffer indeholder forskellige mængder kcal pr. 1g.

1g kulhydrat indeholder 4 kcal.
1g protein indeholder 4 kcal.
1g fedt indeholder 9 kcal.
1g alkohol indeholder 7 kcal.

Kulhydrat

Opbygning:

Kulhydrater er for langt de fleste mennesker det næringsstof, hvor størstedelen af deres energi kommer fra. Faktisk anbefaler sundhedsstyrelsen, at 45-60% af energien fra din mad (=E%), kommer fra kulhydrater. Kulhydrater findes for det meste i vegetabilske fødevarer som frugter, planter og kornprodukter. Kulhydrater kan både indgå direkte i ATP (kroppens energi) produktionen eller lagres til senere brug, som glykogen i enten muskulaturen eller leveren eller som fedt. Udover lagring bruges kulhydrater også til at regulere blodsukkeret.

Kulhydrater er opbygget af små ringformede molekyler bestående af kulstof (.C), Ilt (O) og brint (H), som kaldes glukose [1]. Disse glukosemolekyler sidder i lange kæder, hvor længden af kæderne bestemmer typen af kulhydrat. De kulhydrater, vi indtager, har forskellige længde kæder, hvor fordøjelsen har til opgave at nedbryde kæderne og til sidst omdanne det hele til glukose. Faktisk er kulhydrat ikke essentielt for kroppens overlevelse såsom essentielle aminosyrer (protein) og essentielle fedtsyrer, idet kroppen kan regulere blodsukkeret via andre processor, som er uafhængige af kulhydrat. Kulhydrat har dog en stor indvirkning på præstationsevne i rigtige mange sportsgrene, herunder styrketræning. Den præstationsfremmende effekt er en af grundende til, at jeg generelt anbefaler en blandet kost fremfor eliminations diæter som Keto.

Der er i alt tre former for kulhydrat:

  • Monosakkarid og Disakkarid (”Simple” kulhydrater, sukker)
  • Oligosakkarid (En del af kostfiber)
  • Polysakkarid (”Komplekse” kulhydrater, Stivelse og kostfiber)

 

Monosakkarider kaldes ofte for det simple sukker, fordi det har en meget simpel opbygning. Monosakkarider indeholder nemlig kun et sukker molekyle. Mono = en. Monosakkarider er meget søde i smagen, hvilket også gør, at det er monosakkariderne, som bruges industrielt til at søde slik, sodavand, is mm. Grunden til at de simple kulhydrater ofte bliver omtalt som ”tomme kalorier”, er fordi kroppen enten ikke behøver at nedbryde dem, fordi de er ren glukose, eller fordi det kun kræver et klip at skille de to sukker molekyler fra hinanden og derved lav næringsværdi. På den måde vil de tomme kulhydrater hurtigt komme igennem kroppen og øge blodsukkeret uden at skabe en mæthedsfornemmelse.

Der er hovedsageligt tre forskellige monosakkarider, som findes i kosten:

  • Glukose
  • Fruktose
  • Galaktose

 

Glukose er også kendt som blodsukker, da det findes frit i blodet. Blodsukker er den mængde glukose, som er til stede i blodet og angives som mmol glukose pr. 1 liter blod. Et normalt blodsukker niveau ligger på 4-8 mmol/L, hvor niveauer under dette kaldes hypoglykæmi, og niveauer over kaldes hyperglykæmi.

Blodsukkerets opgave er at sikre tilstrækkelig glukose til de forskellige strukturer, herunder skeletmuskulaturen, hjernen og indre organer, hvor glukosen metaboliseres og derved omdannes til ATP.
Fruktose er den type sukker, som typisk findes i frugt og forskelligt fremstillet mad som f.eks. bordsukker (sucrose, som er et disakkarid). Fruktose kan ikke ligesom glukose indgå i blodet, da det skal først omdannes til glukose, hvilket leveren står for. Når fruktosen er omdannet til glukose, kan det indgå i regulering af blodsukkeret.

Galaktose er den type sukker, som naturligt findes i mejeriprodukter, og den metaboliseres på samme måde som fruktose – i leveren.

Figur 1: et simple sukker molekyle. Når der kun er tale om et simple sukker molekyle kaldes det for en Monosakkarid (Mono = En).

Disakkarid er, når to monosakkarider skaber en kæde sammen som eksemplet ovenfor ved bordsukker.

Oligosakkarid er molekyler, der indeholder flere monosakkarider, som er forbundet i en kædelignende struktur. Oligos er græsk og betyder ”et par”, hvilket resulterer i, at oligosakkariderne betyder ”et par sukker”. Oligosakkariderne opbygges af de forskellige monosakkarider og er en komponent i de kostfibre, som findes i planter. Oligosakkarider er en mellemting mellem de ”simple” og ”komplekse” kulhydrater, idet dele af oligosakkariderne kan nedbrydes til glukose, imens fiberdelen ikke kan.

Figur 2: En kæde af simple sukker molekyler. Når 3 – 9 simple sukker molekyler er forbundet kaldes det for en Oligosaccharide (Oligo = Flere) og når 10 eller flere forbundet kaldes det for en Polysaccharide (Poly = Mange).

Polysakkarider er lange kæder af monosakkarider, som normalt er på mere end 10 monosakkarider. Poly er græsk og betyder ”mange”, hvilket er derfor, denne gruppe sakkarider indeholder mange sukkermolekyler. Den form for polysakkarider, som vi oftest får igennem vores kost, er stivelse (energidepoterne for planter) og cellulose (en fiber, som ofte findes i planter). Kroppen kan nemt omdanne stivelsen til glukose, hvorimod cellulosen ikke kan (fordi kroppens enzymer ikke kan nedbryde de lange kæder). Cellulose er bedre kendt i daglige tale som kostfibre. Kostfibre indgår derimod i andre vigtige processor, hvilket gør, at det er essentielt at få tilstrækkeligt med kostfibre gennem kosten. Udover de sunde egenskaber af fibre hjælper de også med mæthedsfornemmelsen. Sundhedsstyrelsen anbefaler, at kostfiberindtaget ligger på 25-35 g om dagen. Minimum 25g for kvinder og 35g for mænd.

Fordøjelsen:

Formålet med fordøjelsen af kulhydrater er at nedbryde Di-,Oligo og Poly-sakkarider til monosakkariden glukose, hvorefter den kan absorberes af kroppen. Der findes, som nævnt, både kulhydrater, som kan fordøjes af kroppen (stivelse og sukkerarter), og så findes der også kulhydrater, som kroppen ikke kan fordøje (kostfibre). Kulhydrater er hydrofile, hvilket betyder, at de kan bindes og opløses i vand og kræver derfor en række af reaktioner, for at kulhydraterne er nedbrudt til monosakkarider og kan absorberes fra tyndtarmen.

Munden: Fordøjelsen starter i munden, hvor enzymet salivary amylase udskilles, og nedbryder maden i forbindelse med, at maden tygges. Amylasen i munden nedbryder stivelsen til polysakkarider og maltose. Fordi amylasen er meget sensitiv over for pH ændringer, vil enzymets virkning aftage, når føden er i mavesækken. Kun meget små dele af stivelsen vil blive nedbrudt i munden, fordi det er i relativ kort tid, føden befinder sig i munden, inden det synkes.

Mavesækken: Fordi pH-værdien er så lav i mavesækken, vil der ikke ske den store fordøjelse af kulhydraterne her.

Tyndtarmen: I tyndtarmen udskilles en amylase fra bugspytkirtlen, som sammen med andre enzymer forsætter med at nedbryde stivelsen.

Oligosakkarider og disakkarider nedbrydes af specifikke enzymer alt efter, hvordan deres opbygning af monosakkarider er.

Når hele kulhydratet er nedbrudt til sine mindre bestanddele, monosakkarider, vil det blive transporteret over i blodbanen. Via blodbanen vil fruktose og galaktose transporteres til leveren, hvor det omdannes til glukose. Når glukosen overføres til blodbanen, påvirker den blodsukkeret med det samme, idet glukosen ikke behøver forbi leveren, ligesom fruktose og galaktose skal.

Som du nok har opdaget, bliver alle slags kulhydrater nedbrudt til det samme, nemlig glukose, og de kulhydrater, som ikke kan nedbrydes, kostfibrene, bliver efterladt og indgår i andre vigtige processor. Vores krop skelner ikke mellem, om glukosen stammer fra frugtsukker, stivelse i kartofler eller en vingummibamse. Så kan man i teorien bare spise vingummi, i stedet for f.eks. kartofler? I teorien kan man godt ja, men i praksis opstår der nogle problematikker.

Der er flere problemer i dette. Dels bliver man ikke mæt af vingummibamser, og derved øger man chancen for at overspise, hvilket fører til overvægt. Og dels vil det blive svært at få de rigtige mængder af vitaminer, mineraler og kostfibre. Udover de to ovenstående akutte effekter af at spise for mange ”simple” kulhydrater og for lidt af de ”komplekse” kulhydrater er, at et højt indtag af simple kulhydrater er blevet associeret med en øget risiko for at udvikle type-2-diabetes og hjerteanfald [2]. Derfor anbefales det af sundhedsstyrelse, at man ikke får mere end 10% af sit ugentlige kcal indtag fra produkter med tilføjet sukker.

Opsummering kulhydrat:

Kulhydrater er lange kæder af glukosemolekyler. Kædernes længde bestemmer, hvilken slags kulhydrat det er. Glukose er det, som kroppen skal bruge fra kulhydratet til at producere ATP (kroppens energi), og derfor kræver det, at de lange kæder, som danner kulhydraterne, nedbrydes, så der til sidst kun er glukose tilbage. Nedbrydelsen af kulhydrat til glukose sker igennem fordøjelsen, som starter i munden og slutter i tyndtarmen, hvor monosakkariderne transporteres til blodbanen. Via blodbanen omdannes monosakkariderne fruktosen og galaktosen til glukose i leveren, som enten lagres til glykogen i leveren eller føres tilbage til blodet, hvor det øger blodglukosen.

Protein

Opbygning:

Ordet protein stammer fra det græske ord proteious, som betyder primære. Proteiner er den primære komponent i alle levende organismer. Faktisk udgør proteinet cirka 50% af alt organisk materiale i levende organismer [1]. Hos normalvægtige mennesker udgør protein cirka 15-20% af kropsvægten, hvilket svarer til 12 kg hos en person på 70kg [3]. Proteinrig kost er derved essentiel, idet proteinet er det vigtigste makronæringsstof, når genetisk formation (strukturel opbygning eller vedligeholdes af proteiner i kroppen ud fra DNA) skal udtrykkes.

Forskellige proteiner varetager vitale opgaver i kroppen, som ikke kan undværes i en sund krop.

Bare for at nævne et par stykker:

  • Hæmoglobin er et protein, som transporterer ilt og kuldioxid i blodet.
  • Enzymer er proteiner, som regulerer hastigheden af kemiske processor i kroppen.
  • Immunglobin er et protein, som er kroppens antistof imod bakterier.
  • Muskler er opbygget af proteiner.

 

Makronæringsstoffet, protein, er opbygget af strukturelle enheder kaldet aminosyrer. Et protein er sammensat af polypeptidkæder (lange kæder af aminosyrer), hvor de forskellige aminosyrer forbindes af peptidbindinger. Bindingsrækkefølgen for de i alt 20 forskellige aminosyrer bestemmer proteinets egenskaber og udseende.

Der findes både essentielle- og ikke essentielle aminosyrer. De essentielle aminosyrer kan ikke produceres i kroppen og skal derved optages igennem kosten, hvorimod de ikke essentielle aminosyrer godt kan produceres i kroppen. Ydermere findes der semi-essentielle aminosyrer (markeret med stjerne i tabel 1). Disse aminosyrer produceres i kroppen, men i ikke-tilstrækkelige mængder, som derved gør, at disse også skal optages gennem kosten for at opnå de nødvendige niveauer.

Opbygning/vedligeholdelse af en proteinstruktur har en aminosyreomkostning, som skal dækkes igennem det daglige indtag af protein. Tilstrækkelige mængder af proteiner gennem kosten er derved vigtigt for at opnå de nødvendige niveauer af essentielle aminosyrer til at vedligeholde kroppens funktionsevne. Der sker en kontant nedbrydelse/opbygning af kroppens proteinstrukturer. Faktisk ligger kroppens daglige protein nedbrydning på 300g. Dette er langt over indtaget af proteiner, men kroppen formår at genbruge en stor andel af aminosyrerne, som frigøres under nedbrydning.

Før kroppen kan udnytte aminosyrerne fra det protein, vi indtager, skal proteinet først fordøjes, hvorved aminosyrerne frigøres.

Tabel 1: Essentielle og ikke essentielle aminosyre

Fordøjelsen:

Fordøjelsen af proteinerne starter i mavesækken, hvor saltsyre bliver udskilt, hvilket aktiverer det proteinspaltende enzym pepsin. Pepsin spalter protein til polypeptider, og derved forkortes de lange aminosyrekæder.

Derefter bliver de nu forkortede aminosyrekæder, og resten af føden, udskilt til tolvfingertarmen. I tolvfingertarmen spalter enzymerne Trypsin, Chymotrypsin og Elastase de resterende polypeptider til peptider.

Den endelige spaltning af peptider til aminosyrer foregår ved hjælp af forskellige peptidaser i tyndtarmen. Slutproduktet af disse spaltningsprocessorer er de aminosyrer, som proteinet er opbygget af.

Figur 3: Illustration af fordøjelsen fra protein til aminosyre.

Opsummering Protein:

Protein er det vigtigste næringsstof for alle levende organismer, idet proteiner indgår i vedligeholdelse og opbygning af vigtige strukturer. Proteinet er opbygget af lange kæder af de i alt 20 forskellige aminosyrer, hvor det er rækkefølgen på aminosyrer, der bestemmer proteinets funktion. Igennem fordøjelsen vil de lange aminosyrekæder (proteiner) nedbrydes af forskellige enzymer. I tyndtarmen vil alle kæderne være nedbrudt, og de enkelte aminosyrer vil blive overført til blodet, hvor de kan transporteres til de strukturer, hvor de skal bruges.

Fedt

Opbygning:

Triglycerider er det typiske fedt, som optages gennem kosten. Triglycerider findes både hos planter og dyr, dels koncentreret i forskellige celler (fedtceller), og dels som små fedtdråber inde i cellerne. Langt størstedelen af vores energireserve er lagret som fedtvæv, hvilket gør, at kroppen kan fungere under faste. En gennemsnitlig normalvægtig krop bærer på omkring 8-12 kg fedt, hvilket er nok til at kunne dække energibehovet for en voksen i 3 uger.

Udover at agere som energireserve har fedt også en stor indvirkning på hormonreguleringen, idet steroidehormoner er en form for fedt og opbygges desuden af det fedt, som vi indtager.

Triglycerider er opbygget af en glycerol, som ofte betegnes som triglycerids krop, som består af kulstof (.C), Ilt (O) og brint (H) – ligesom glukosemolekylet. På denne glycerolenhed bindes tre fedtsyrer, som tilsammen danner et triglycerid (tri = tre). De mest almindelige fedtsyrer, som vi optager gennem kosten og derved danner triglycerider, er:

  • Oliesyre C17H33COOH
  • Palmitinsyre C15H31COOH
  • Stearinsyre C17H35COOH

 

Der er forskel på, hvor mange bindinger der er mellem de forskellige fedtsyrers kulstofatomer (.C), hvor antallet af bindinger bestemmer, om der er tale om mættet eller umættet fedt. Ved enkeltbindinger mellem kulstofatomerne (C-C-C-C) er der tale om mættede fedtsyrer. Dette er tilfældet med palmitinsyre og stearinsyre. Hvorimod når der er dobbeltbindinger mellem to kulstofatomerne (C-C=C-C), hvilket er tilfældet med oliesyre, er der tale om umættede fedtsyrer – og nærmere bestemt en monoumættede fedtsyre. I nogle fedtsyrer, hovedsageligt fra fisk og planter, kan der være mere end en dobbeltbinding. Disse fedtsyrer kaldes poly- eller flerumættede fedtsyrer.

Et højt indtag af mættede fedtsyrer korrelerer ofte med en øget risiko for at udvikle hjertekarsygdomme [4]. Hvorimod hvis man nedsætter indtaget af mættede fedtsyrer til fordel for enten kulhydrater eller umættede fedtsyrer, vil man nedsætte risikoen for at udvikle hjertekarsygdomme uden at påvirke det totale kcal indtag [4]. Problematikken med mættede fedtsyrer er, at der er en positiv korrelation mellem indtaget af disse og koncentrationen af LDL (det dårlige kolesterol) kolesterol i blodet, hvilket øger risikoen for at udvikle hjertekarsygdomme [5-7]. Derfor anbefaler sundhedsstyrelsen, at man maksimalt får 10% af sit daglige kcal indtag fra mættet fedt.

Det umættede fedt finder man som regel i bløde margariner, planteolier og i fed fisk. Det er også det umættede fedt, som indeholder både Omega-3 og Omega-6 fedtsyrer, hvilket gør, at det er decideret livsnødvendigt at få tilstrækkeligt med umættet fedt gennem kosten. Det mættede fedt stammer fra kød, vegetabilske fødevarer og mejeriprodukter. Oftest indeholder vegetabilske fødevarer ikke mættede fedtsyre, men dette er ikke tilfældet med alle, f.eks. indeholder kokosolie store mængder mættet fedtsyre.

Fordøjelsen:

Fordøjelsen af fedt begynder først rigtigt i tarmen. Inden fedtet kommer til tarmen, vil det være delvist nedbrudt, dels fordi føden bliver tygget i munden, og dels fordi fedtets membran nedbrydes i maven af enzymet pepsin. I tarmen vil enzymerne Lipase og Co-lipase spalte fedtmolekylet til to frie fedtsyrer og en glycerol. Under transporten til blodet vil glycerol og de frie fedtsyrer resyntetiseres (genopbygges) og samles i små fedtdråber, som kaldes kylomikroner. Disse kylomikroner kan ikke komme direkte ind i blodet, og de vil derfor gennem lymfesystemet komme ind i blodbanen på et senere tidspunkt. Udover fedtsyrer indeholder disse kylomikroner også kolesterol, som bruges i produktionen af forskellige steroidehormoner.

Opsummering Fedt:

Triglycerider er det typiske fedt, som vi får gennem kosten og lagre i kroppens fedtceller. Triglycerider er opbygget af tre fedtsyrer, som forbindes til en glycerolenhed. Fedtsyrer kan både være mættede og umættede, hvis der er enkeltbindinger mellem alle kulstofatomerne, er der tale om mættede fedtsyrer. Hvorimod hvis der er dobbeltbindinger mellem en eller flere kulstofatomer, er der tale om umættet fedt. Indtag af mættede fedtsyrer korrelerer positivt med øget koncentrationer af LDL i blodet, hvilke øger risikoen for at udvikle hjertekar sygdomme. Derfor anbefales det, at man holder indtaget af mættede fedtsyrer under 10% af sit daglige kalorieindtag. Fordøjelsen af fedt starter først rigtigt i tarmen, hvor enzymerne Lipase og Co-lipase spalter triglycerider til frie fedtsyrer og glycerolenheder. De nu frie glycerol og fedtsyrer transporteres til blodet i en struktur kaldet kylomikroner via lymfesystemet.

Bibliography

  1. Schibye, B. and K. Klausen, Menneskets fysiologi Hvile og Arbejde. 2005: FADL’s forlag.
  2. Willett, W., J. Manson, and S. Liu, Glycemic index, glycemic load, and risk of type 2 diabetes. Am J Clin Nutr, 2002. 76(1): p. 274s-80s.
  3. Medicine, I.o., Dietary Reference intakes. 2005.
  4. Li, Y., et al., Saturated Fats Compared With Unsaturated Fats and Sources of Carbohydrates in Relation to Risk of Coronary Heart Disease: A Prospective Cohort Study. J Am Coll Cardiol, 2015. 66(14): p. 1538-1548.
  5. Eckel, R.H., et al., 2013 AHA/ACC guideline on lifestyle management to reduce cardiovascular risk: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. J Am Coll Cardiol, 2014. 63(25 Pt B): p. 2960-84.
  6. Trumbo, P., et al., Dietary reference intakes for energy, carbohydrate, fiber, fat, fatty acids, cholesterol, protein and amino acids. J Am Diet Assoc, 2002. 102(11): p. 1621-30.
  7. WHO, Fats and fatty acids in human nutrition. Report of an expert consultation. FAO Food Nutr Pap, 2010. 91: p. 1-166.

Klient
Cases

Se alle cases
sit Aliquam suscipit venenatis, at ut Aenean