Energiaravintoaine
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.
Ihminen tarvitsee energiaa päivittäin kaikkiin elintoimintoihin, kuten aineenvaihduntaan, ruumiinlämmön ylläpitämiseen ja liikkumiseen. Osa energiaravintoaineista menee kuitenkin energian tuoton sijaan kehon rakenteiden ylläpitoon: esimerkiksi aminohapoista valta-osa menee lihasten, muiden kudosten ja entsyymien proteiinien tuottoon. Keho käyttää ravintoaineita myös kasvuun ja tilanne on tämä erityisesti lapsilla.
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.
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.
Ylimääräinen energiaravintoaineiden energia varastoituu lihomista aiheuttaen rasvaksi rasvasoluihin. Tärkkelyksen ja muiden hiilihydraattien glukoosi kuitenkin varastoituu ensisijaisesti glykogeeniksi. Useat muutkin hiilihydraatit, kuten fruktoosi ja sorbitoli, varastoituvat pääsääntöisesti myös glykogeeniksi muunnuttuaan ensin glukoosiksi. Maksaan ihmisillä glukoosia mahtuu glykogeeninä noin 100 g ja luurankolihaksiin 350–700 g kehon lihasmassasta riippuen. Vasta näiden täytyttyä glukoosi alkaa runsaammassa määrin muuttua rasvaksi.
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.
Perusaineenvaihdunnassa kuluneesta energiasta maksa kuluttaa noin 27 %, aivot 19 %, luurankolihakset 18 %, munuaiset 10 %, sydän 7 % ja loput 19 % menee muille elimille.
* 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.
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, kuten ruokavalion kokonaiskoostumuksesta. Esimerkiksi kuitupitoinen ruokavalio voi laskea yksittäisten ruokien todellista energiatiheyttä suhteessa vähäkuituiseen ruokavalioon. Lisäksi suoliston bakteerit kykenevät aikaa myöten sopeutumaan ruokavalion pitkäaikaisiin muutoksiin, jolloin niiden kyky vapauttaa ravinnosta energiaa kehon käyttöön muuttuu. Myös yksittäiset ruokavalion tekijät, kuten jotkin makeutusaineet, voivat suosia ravintoaineita tehokkaammin vapauttavien suoliston bakteerien kasvua. Lisäksi keho käyttää eri ravintoaineita eri tavoin ja esimerkiksi aminohappoja keho käyttää ensisijaisesti proteiinien rakentamiseen energian tuoton sijaan. Kehon perustason aineenvaihdunta paitsi vaihtelee henkilöstä toiseen, myös tavallisesti hidastuu henkilön laihtuessa tai vanhentuessa.
Energiaravintoaineiden tarve on yksilöllistä ja keskimääräiset suositukset eivät välttämättä sovi erityisryhmille, kuten raskaille tai imettäville naisille. 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.
* Paino vastaa painoindeksiä 23 ja perustuu pohjoismaisen väestön keskipainoihin.