Spørg Fagfolket: Udleder man CO2, når man spiser sukker?
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Spørg Fagfolket: Udleder man CO2, når man spiser sukker?

Illustration: Bigstock/October22

Vores læser Lærke Klint har spurgt:

Kan det passe, at man udleder CO2, når man spiser sukker? Hvis ja, hvordan udregner man det?

Lars Klingenberg, ph.d. på Institut for Idræt og Ernæring, Københavns Universitet, svarer:

Det korte svar er: ja. Det lidt længere er: ja, men det har ikke kun noget med kulhydrater at gøre. Det lidt uventede svar er: ja, vi udånder det fedt og sukker, vi spiser, som CO2. Det lidt mere fyldestgørende svar kommer her…

De makronæringsstoffer, vi indtager med kosten, er opbygget af kulstofstrukturer, hvor der er bundet forskellige andre atomer. Hvor proteinernes kulstofskelet typisk er mere komplekse og altid har nitrogen indbygget i strukturen (og nogle gange også andre atomer), er kulhydrats og fedts kulstofskelet kun udbygget med ilt- og brintatomer. De kan så bygges op på forskellige måder (ringe eller kæder) og med forskellige bindinger, hvilket giver dem forskellig form og egenskaber.

Læs også: Spørg Fagfolket: Er stående arbejde lige så effektivt som at løbe et maraton?

Når vi fordøjer makronæringsstofferne, gennemgår de en lang rejse. Først brydes de i vores mavetarmkanal ned til mindre bestanddele. Proteinerne nedbrydes til aminosyrer, fedt til triglycerider (glycerol med tre fedtsyrekæder) og kulhydrat til monosakkarider. De optages over tarmvæggen og indgår i kroppens cirkulation af næring og bruges enten umiddelbart som energikilde eller genanvendes i nye sammenhænge til andre formål (fx byggesten i muskulatur, grundstruktur i andre komponenter, lagres i forskellige form til senere brug eller andet).

Når de små bestanddele er kommet ind i blodbanen, distribueres de til de forskellige væv. For kulhydrats vedkommende bruges det primært som energikilde og skal derfor forbrændes i cellerne. Det sker gennem flere biokemiske systemer.

Hvis vi har ilt til stede i forbrændingen (hvilket oftest er tilfældet), nedbrydes monosakkariderne i glykolysen til to pyruvatmolekyler. De to pyruvatmolekyler omdannes til to andre molekyler, acetyl-CoA (udtales som acetyl coenzym A). De indgår så i næste trin, citronsyrecyklus.

Da det er en cyklus, sker der en konstant influx og efflux af molekyler. Formålet med citronsyrecyklus er at danne molekylet NADH, der indgår i den sidste del, respirationskæden, hvis formål er at danne ny energi. Den energi ’fanger’ kroppen i et bestemt molekyle (ATP), som vi så kan bruge til fx muskelarbejde.

Faktisk dannes der også ATP i ét af trinnene i citronsyrecyklus, men hovedparten af den energi, kroppen danner, kommer fra respirationskæden. Formålet med at spise mad er altså at bruge nedbrydningsprodukterne til at danne energi til kroppen.

Læs også: Spørg Fagfolket: Er æggehvider ernæringsmæssigt ligegyldige?

I to af trinnene i citronsyrecyklus er biproduktet faktisk CO2. Den CO2, der dannes, kan bruges i andre sammenhænge. Kroppen skal bruge noget af CO2’en i en anden kemisk proces, ureacyklus. Som jeg nævnte, indeholder protein også nitrogenatomer og i nedbrydningen af proteinernes byggesten, aminosyrerne, dannes der ammonium, NH3, som er farligt for kroppen.

Via ureacyklus danner vi urinstof, som vi så udskiller med urinen. Til det skal der blandt mange andre ting bruges noget CO2. Den CO2, vi ikke bruger andre steder, skal kroppen have fjernet. CO2-molekylet er så lille, at det kan diffundere over cellevæggene og ender til sidst i blodbanen, hvor det binder sig til hæmoglobin (som faktisk også er det molekyle, som bærer ilten rundt i kroppen).

Når blodet pumpes ud til lungerne, diffunderer CO2’en ud i lungerne, mens ilt bevæger sig den anden vej. CO2’en udskilles på den måde via udåndingsluften. Det vil altså sige, at vi udånder en del af den mad, vi spiser, som CO2 (og vand), hvilket jo giver mening, når man ser på, hvad fx kulhydrat er opbygget af: C-, H- og O-atomer.

Kulstof- og iltmolekylerne i den CO2, som udskilles i lungerne, er dog ikke kun fra forbrænding af kulhydrat. Også nedbrydning af fedt og protein skal igennem citronsyrecyklus.

Fedtsyrerne fra triglyceriderne omdannes også til acetyl-CoA, mens proteinernes byggesten, aminosyrerne, kommer ind i citronsyrecyklus i forskellige trin (men kan også omdannes til både pyruvat og acetyl-CoA). CO2-produktionen er altså en hel naturlig og uundgåelig ting, når vi nedbryder mad, og er heller ikke begrænset til kulhydrat.

Læs også: Spørg Scientariet: Hvor længe kan jeg leve på min slankekursmad?

Hvordan man udregner det, afhænger lidt af, hvordan man definerer regnestykket.

Helt grundlæggende dannes der fire CO2-molekyler for hvert monosakkarid, der indgår i citronsyrecyklus (to CO2-molekyler for hvert af de to acetyl-CoA, da dannes ved nedbrydning af et monosakkarid). Det bliver til en hel del CO2, hvis man regner på mængden af monosakkarider i fx en halv liter cola.

Det regnestykke ser nogenlunde sådan ud: Der er ca. 10 g tilsat sukker i 100 ml cola. For en ½ liter bliver det så 50 g sukker. Hvis vi for simplicitetens skyld regner med, at det er glukose, der er tilsat (i virkeligheden er det en kombination af primært fruktose og glukose, så vidt jeg ved, men der er sikkert nogle læsere, som ved mere om det).

Molvægten for glucose er ca. 180 g/mol. Antallet af molekyler i et mol kender vi fra Avogadros konstant (6,022×10ˆ23 molˆ-1), så antallet af glukosemolekyler er derfor 6,022×10ˆ23*50/180 = 1,6728×10ˆ23 – det er en hel del!

Læs også: Spørg Scientariet: Hvor hurtigt sætter et måltid sig på sidebenene?

Det skal vi så gange med fire, da der dannes fire CO2-molekyler for hvert glukosemolekyle (når der er ilt til stede): 6,6911×10ˆ23. Regner vi så den anden vej, skal vi bruge CO2’s molvægt, som er ca. 44 g/mol, hvilket så giver næsten det samme som udgangspunktet, da 44 er omtrent ¼ af 180 (og der jo blev dannet fire CO2-molekyler for hvert glukosemolekyle): ca. 49 g CO2.

Så skal vi huske, at noget bliver genanvendt i kroppen til andre ting, så man kan ikke umiddelbart beregne nettoproduktionen af CO2 ved forbrænding af glukose.

I realiteten er det tale om en form for ligevægt mellem indtaget af mad og produktionen af CO2, hvis vi ellers er i energibalance (ikke taber os og ikke tager på).

Her vil størrelsen af CO2-produktionen være direkte proportional med vores samlede energiforbrug og dermed primært være afhængig af kropsstørrelsen (og primært den del af kropsstørrelsen, der ikke er fedtvæv – dvs. muskler og organer).

Læs også: Spørg Scientariet: Hvad sker der med kroppen, hvis man kun spiser slik?

Faktisk bruger vi i praksis forholdet mellem CO2-produktionen og O2-forbruget til at beregne størrelsen af vores energistofskifte (med det princip, der hedder indirekte kalorimetri).

Min gode kollega John har gravet lidt i nogle kalorimetridata fra vores respirationskamre og fundet, at en lille gruppe normalvægtige mænd med en gennemsnitlig vægt på ca. 73 kg udledte 441 L CO2/døgn eller 871 g CO2 i døgnet, mens de befandt sig i kammeret (hvor de kun kunne være meget begrænset fysisk aktivitet).

Det svarer i øvrigt til knap 320 kg CO2 om året pr. person. Interesserer man sig for klimaproblemer, så var den gennemsnitlige årlige udledning af CO2 per person i en dansk husholdning i 2014, ifølge Verdensbankens data, på 5936 kg, så vores udånding udgør altså kun en lille del (5,4%) af vores CO2-produktion fra vores husholdning (hvis man er normalvægt mand og vejer godt 70 kg og er meget inaktiv).

Og så kan man i øvrigt ikke rigtig gøre noget ved CO2-produktionen i udåndingen…

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Vi optager ilt og udleder CO2.
Det er derfor man bør overveje antallet af mennesker på kloden før alt andet. Jo flere mennesker jo mere udledning af CO2 - alt andet er hyklerisk. Og jo flere mennesker vi bliver her på kloden jo flere bøffer spiser vi, og frem for alt jo flere flyveture tager vi på. Det er helt utroligt at flytransport er fritaget for moms og brændstofafgifter. Det er også ganske hyklerisk at høre på alt det fup med El biler - de får energien fra bl.a. atomkraft 25% af det i EU.

  • 4
  • 20

Vi optager ilt og udleder CO2.
Det er derfor man bør overveje antallet af mennesker på kloden før alt andet.


For pokker da. Fatter folk det ikke snart?

Den CO2, vi udånder, er en naturlig del af naturens kredsløb. CO2'en dannes ved, at kroppen forbrænder kulstof. Og kulstoffet er dannet ved, at nogle planter har optaget CO2 fra luften. Sådan har en fast mængde kulstof kørt i et fast kredsløb i tusindvis af år.

Problemerne opstår først, når vi graver flere millioner år gammelt, lagret kulstof op fra undergrunden og igen fører det ind i naturens kredsløb. Så stiger kulstofmængden i naturens kredsløb, og noget af det vil naturligvis ende som ekstra CO2.

Men eftersom vi mennesker ikke spiser flere millioner år gammelt, lagret kulstof fra undergrunden, er det ikke vores CO2-udånding, der bidrager til problemet.

  • 34
  • 4

Lyder umiddelbart lidt voldsomt?
'den gennemsnitlige årlige udledning af CO2 per person i en dansk husholdning i 2014, ifølge Verdensbankens data, på 5936 ton'

Ja, det er jo åbenlyst forkert.

Det samlede danske energiforbrug er ca 200 TWh. En liter benzin har et energiindhold på ca. 10 kWh/l, så 200 TWh modsvarer altså 20 Giga liter benzin, og hvis vi sætter benzin til 1 kg/l til 20 M ton benzin. Eller med 5 mio danskere 4 ton benzin per dansker om året. Hvilket lyder rimeligt. 1 ton kan bruges til at køre 20.000 km i bil og så er der 3 ton tilbage til resten.
4 ton benzin bliver til cirka 10 ton CO2. Mon ikke det er kilo der er blevet til tons, så det korrekte tal er 5936 kg om året.

  • 9
  • 0

Så dejligt med en rigtig god uddybdende forklaring, spørgsmålet kunne have været besvaret næsten lige så kort som det er stillet, men det var der nok ikke mange der have lært meget af.
Det er oplagt at vi som mennesker udleder CO2 og det er faktisk ikke så lidt endda ... den atmosfæriske luft indeholder jo for tiden omkring 400 ppm CO2 så mængden af CO2 stiger ganske hurtigt i et forholdsvist tæt rum når der befinder sig mange mennesker.
Efter at have anskaffet mig en CO2 måler til min stue/kontor er jeg flere gange blevet overrasket over hvor nærmest umuligt det er at holde den fra at bippe (når den kommer over 1000 ppm) så snart jeg har et par gæster her.
2 gange udluftning om dagen er i hvert fald ikke nok, når jeg har 3-4 gæster og der om sommeren ikke er gang i brændeovnen (som skaber et pænt træk igennem huset) er der behov for udluftning en gang i timen som minimum. Det plejer at skabe så voldsomt brok over træk at jeg blot slukker for CO2 måleren når jeg har gæster.

Efter at jeg har anskaffet mig CO2 måleren kan jeg i øvrigt konstatere at det passer ganske godt at for højt CO2 niveua fører til sløvhed. Der synes at være en ganske god sammenhæng imellem at jeg begynder at gå død i arbejdet ved computeren og at CO2 måleren så begynder at bippe ikke så længe efter.

Så jeg er igang med at kigge på at få lavet mig noget udluftningssystem med varmegenvinding til mit gamle hus eller fine hus hvor luft udskiftning dog ikke var noget der havde særlig meget fokus dengang det blev bygget.

  • 6
  • 0

Og man regner et menneskes tomgangsforbrug ud til måske 50W, lig 1,2kWh/døgn.
Det giver så noget i retning af 700g CO2/kWh.
Det ligner lidt det et kulkraftværk udleder pr kWh. At så forbrændingen i et dyr tager mange omveje og gennem mange kemiske stoffer ændrer ikke så meget på slutresultatet.
Alt hvad vi indtager forbrændes i sidste ende uanset om det er sukker, kød eller fedt, bortset fra det der indeholdes i affaldsstofferne vi udskiller.

  • 2
  • 2

Kære John,
Jeg er ked af, at jeg har aflæst grafen på World Banks website forkert. Det er naturligvis en uheldig fejl, som jeg ikke er specielt stolt af. Synes dog ikke, jeg fortjener prædikatet 'uerfaren skribent, der ikke ved, hvad han taler om'. Der var tale om en aflæsningsfejl. Mon ikke du kan finde det i dit hjerte at tilgive den og se på den egentlige substand i teksten. :-)
Vh. Lars

  • 7
  • 0

Kære Eigil m.fl.,

Det er også en fejl. Jeg har simpelthen fejlaflæst grafen på World Banks website. Det er jeg ked af! Ingen undskyldning! Den forklarende årsag er, at jeg aflæse '.' som en tusindseparator og ikke som et komma.

Det korrekte tal er naturligvis 5,936 tons.

Jeg beklager meget - den er jeg ikke særlig stolt af!

Vh. Lars

  • 3
  • 0

Kære Allan,

Du har ret i, at CO2-udåndingen som sådan ikke bidrager til den større netto CO2-udledning, men handler om forbrug af fossilt brændstof. Og jeg beklager, hvis det i artiklen fremstår sådan. Jeg medtog tallene for at sætte størrelserne lidt i perspektiv (og lavede så en uskøn fejl ift. husholdningerne).

Vh. Lars

  • 2
  • 0

Kære Thorbjørn,

Din antagelse om, at sukker optages hurtigere end vi kan nå at forbrænde det og defro skulle være årsag til vægtøgning er ikke korrekt. Vi tager på i vægt, hvis vi indtager for meget energi samlet set - uanset hvilken type makronæringsstof.

Og sukker er altså bare et kulhydrat. Hvis vi indtager mere kulhydrat (fx i form af sukker), end kroppen kan nå at forbrænde, lagre eller omdanne det (sjældent) er det fordi, vi har insulinresistens og dermed en begyndende type 2 diabetes. I en rask krop optager vi den mængde kulhydrater, vi spiser. Får vi en stor mængde kulhydrat, forbrænder vi mere af det. Får vi en stor mængde fedt, forbrænder vi mere af det. Det kan vi bl.a. aflæse af den respiratoriske kvotient (RER) når vi laver kalorimetrimålinger.

Vh. Lars

  • 6
  • 0

Hej alle. Nu har jeg rettet ton til kg i teksten. Vi laver alle brølere en gang imellem, og når Lars er valgt som ekspert her i brevkassen, er det fordi han generelt er en formidabel og vidende formidler i mine øjne. Bh. Mie, ing.dk.

  • 10
  • 0

Hej Allan

Men eftersom vi mennesker ikke spiser flere millioner år gammelt, lagret kulstof fra undergrunden, er det ikke vores CO2-udånding, der bidrager til problemet.


Men man kan overveje hvor meget flere millioner år gammelt, lagret kulstof fra undergrunden vi bruger for at producere det vi spiser.
Umiddelbart vil man tro atr jo højere fødevaren er raffineret jo mere flere millioner år gammelt, lagret kulstof fra undergrunden bliver der brugt.

Meen .... Lad os nu sige at jeg i klimaets navn ville udskifte sukkeret på min havregryn med noget andet; tørret frugt, kunstig sødemiddel eller sukrin. Hvordan skal den bevidste forbruger vurdere det?

  • 0
  • 0

Meen .... Lad os nu sige at jeg i klimaets navn ville udskifte sukkeret på min havregryn med noget andet; tørret frugt, kunstig sødemiddel eller sukrin. Hvordan skal den bevidste forbruger vurdere det?

Det har ingen betydning. Din udledning af CO2 afhænger alene af, hvor mange kJ du forbrænder og det afhænger af dit hvilestofskifte og dit aktivitetsniveau.

CO2-udledningen fra menneskers stofskifte er minimal i forhold til, hvad der kommer fra afbrænding af hydrocabon'er - altså når vi erstatter dyrs og menneskers muskler med maskiner og ellers varme, lys og produktion.

  • 1
  • 1

Jeg savner lidt, at når man er så hurtig til at erklære raffineret sukker for CO2 neutral, at man kikkede på energiforbruget fra sukkerroe til rafineret sukker! Det er ret store energiforbrug og i DK er det meste på basis af heavy-/ gasolie.

  • 1
  • 0

Hold da op! Så stak klimadebatten godt nok af i alle retninger. Burde måske have forudset det, men mine sidste udregninger var nu mest ment som en pudsig sammenligning og ikke et indslag i klimadebatten ;-) Men dejligt, at der diskuteres klima!

Nuvel, den humane udskillelse af CO2 kan vi altså kun gøre noget ved, hvis vi sænker vores energiomsætning. Og det betyder enten, at vi skal være mindre fysisk aktive (og det er nok ikke så smart) eller skal skære noget muskelmasse væk (og det er nok heller ikke tilrådeligt). Og ift. den dumsmarte bemærkning fra folk om, at overvægtige kan reducere deres CO2-udledning ved at tabe sig (ja, den har jeg hørt før), så har de personer hverken deres fysiologi eller deres moralbegreber i orden. Faktisk forholder det sig lige omvendt - ved at tage på i vægt, indfanger vi CO2...

Hele diskussionen omkring CO2-udskillelsen som funktion af befolkningsstørrelsen er, som både Søren og Allan er inde på, altså ikke fysiologisk betinget, men et spørgsmål om, hvad vi som mennesker gør.

Hvad angår forskellige næringsstoffer og deres CO2-aftryk, så må jeg her igen 'frikende' den humane fysiologi. Som beskrevet i svaret, så er der en ligevægt mellem indtag af kulstofforbindelser og afgivelse af samme, hvis vores krop er i vægtbalance. Her er det altså fødevaresystemerne (produktion, forarbejdning, transport, etc.), vi skal kigge på.

Ha' en go' dag!
Lars

  • 3
  • 0

Hvad angår forskellige næringsstoffer og deres CO2-aftryk, så må jeg her igen 'frikende' den humane fysiologi. Som beskrevet i svaret, så er der en ligevægt mellem indtag af kulstofforbindelser og afgivelse af samme, hvis vores krop er i vægtbalance.

Ikke fordi jeg er uenig, men strengt taget er effektiviteten af optagelsen af energien i det humane system jo en del af den samlede effektivitet, så hvis man skulle sidde og regne på det hele, så er human fysiologi også en del af det.

F.eks. når man kigger i tabellerne i

https://naturerhverv.dk/fileadmin/user_upl...

så skal de jo vægtes med den energi man ender med at få ud af det.

PS: Tak for et fint og uddybende svar!

  • 0
  • 0

Og sukker er altså bare et kulhydrat. Hvis vi indtager mere kulhydrat (fx i form af sukker), end kroppen kan nå at forbrænde, lagre eller omdanne det (sjældent) er det fordi, vi har insulinresistens og dermed en begyndende type 2 diabetes. I en rask krop optager vi den mængde kulhydrater, vi spiser. Får vi en stor mængde kulhydrat, forbrænder vi mere af det. Får vi en stor mængde fedt, forbrænder vi mere af det. Det kan vi bl.a. aflæse af den respiratoriske kvotient (RER) når vi laver kalorimetrimålinger.


Tak for forklaringen.
Men det må da stadig være sundest at sige f.eks. Jeg skal bruge 2500kcal om dagen til et normalt aktivitetsniveau. Og i stedet for at bytte 500kcal kål ud med sukker, så tænker jeg at kålen giver mig flere gavnlige næringstoffer og fibre, samtdig med at det er lettere at dosere mit indtag og opnå en stabil vægt.

Men nok om det - beklager at det kom over i vægt/sundhed - når det handler om CO2.

  • 1
  • 0

Hej Lars Klingenberg

Hold da op! Så stak klimadebatten godt nok af i alle retninger.


Man kan ikke sige CO2 inden folk tænker klima, endvidere er det ikke indlysende at spørgeren kun fokuserer på den CO2 der undåndes. Derfor er det relevant at diskutere den totale CO2 udlesning ved indtag af sukker.
Her er listen Michael Mortensen har henledt vore opmærksomhed rigtig fin. Tak for den Michael.

https://naturerhverv.dk/fileadmin/user_upl...


Min tese om at højere raffineret fødevarer giver et højere klimaaftryk bliver ikke bestyrket ifb listen.
F.eks giver 1 kg kartofler 0.2 kg CO2 og 1 kg sukker giver 1 kg CO2, men energiindholdet i sukker er næsten 5 gange højere. Så pr kcal er CO2 mængden stort set ens for kartofler og sukker.

  • 1
  • 0

Ja det har du ret i. Men for bare 2000 år siden var der omkring 60 -80 mio mennekser på kloden og ingen brændte olie af måske bortset fra en lille bitte smule i Kina.
Med den stigende voldsomme vækst i antallet af mennesker stiger det årlige med 6 tons men jeg tænker nu også på ddn aflede effekt, nemlig forbrug som vi har foretaget det i mange år, så det er den afledte effekt der er stor - men det troede jeg nok var indirekte let at opfange - undskyld.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten