Kohlenhydrate sind chemische Verbindungen aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O). Sie gehören zu den Hauptnährstoffen in der menschlichen Ernährung. Sie liefern schnell verfügbare Energie und dienen als Lieferant von C-Atomen für die Bildung wichtiger Stoffwechselprodukte.
Wichtigste natürliche Kohlenhydratträger in der Ernährung sind Getreide und -produkte, Hülsenfrüchte, Kartoffeln, Früchte und Milch. Aber auch Unter dem Begriff Zucker wird im allgemeinen Sprachgebrauch meist der Haushaltszucker, die Saccharose, verstanden, der aus Zuckerrohr oder Zuckerrüben gewonnen wird.Zucker und zuckerhaltige Lebensmittel sind in großem Umfang an der Kohlenhydratzufuhr beteiligt.
Chemie und Einteilung der Kohlenhydrate:
Für die menschliche Ernährung sind vor allem die Saccharide von Bedeutung. Dies sind Einfachzucker (C-O-H-Verbindungen mit 6 C-Atomen = Hexosen) und ihre Zwei-, Drei- und Mehrfachverbindungen.
Einfachzucker (Monosaccharide):
Glucose (Dextrose, Traubenzucker) Vorkommen: kommt frei in der Natur als Einzelsubstanz nicht vor, aber als Invertzucker (mit Fructose gemischt) in Früchten und Honig, als Saccharose (chemisch gebunden an Fructose) in Zuckerrüben und Zuckerrohr, im Milchzucker, Malzzucker und Mehrfachzuckern, z.B. Stärke; isoliert als reiner, raffinierter Traubenzucker. Funktion: Schlüsselsubstanz im Energiestoffwechsel und im Auf- und Abbau zahlreicher biologischer Substanzen; der Blutzuckerspiegel (=Blutglukosespiegel) wird vom Körper in engen Grenzen konstant gehalten; alleiniger Energielieferant für den Gehirnstoffwechsel; die Glucoseverwertung im Organismus ist von dem Hormon Am 27. Juli 1921, gelang es dem kanadischen Orthopäden Frederick Grant Banting zusammen mit dem Studenten Charles Herbert Best erstmals, das blutzuckersenkende Hormon Insulin aus der Bauchspeicheldrüse eines Hundes zu gewinnen.
1922 wurde in Amerika dann das erste mal die Wirkung von Insulin am Menschen getestet. Insulin abhängig.
Fructose (Fruchtzucker) Vorkommen: als Invertzucker (s.o.) in Früchten und Honig, als Saccharose in Zuckerrohr und Zuckerrüben, in dem Mehrfachzucker Inulin kommt in beträchtlichen Mengen als natürlicher Bestandteil in der Chicorée-Wurzel (Zichorienwurzel) vor. Inulin setzt sich aus mehreren Einheiten des Ballaststoffes Oligofructose zusammen.Inulin; isoliert als Fructosesirup oder konzentrierter Fruchtzucker (Fructose, Laevulose) ist ein Monosaccharid (Einfachzucker, Kohlenhydrate), das natürlicherweise in vielen Nahrungsmittel wie vor allem Obst, Gemüse und Honig enthalten ist.Fruchtzucker. Funktion: Energielieferant, kann in Glucose umgewandelt werden; Verwertung ist insulinunabhängig; größere Fructosemengen (ab ca. 60 g pro Tag) werden in Glucose umgewandelt.
Galaktose (Schleimzucker) Vorkommen: als Milchzucker (chemisch gebunden mit Glukose) und in galaktosehaltigen Mehrfachzuckern. Funktion: wichtig für die Milchbildung, ansonsten wird Galaktose in Glucose umgewandelt.
Disaccharide (Zweifachzucker):
Saccharose (Rohr- oder Rübenzucker) besteht aus der Verbindung von 1 Molekül Glucose und 1 Molekül Fructose. Vorkommen: In Zuckerrüben, Zuckerrohr, -Honig ist das älteste natürliche Süßungsmittel. Honig wird von Bienen aus Blütennektar oder dem so genannten Honigtau hergestellt. Bienenhonig war Jahrtausende das einzige intensiv süß schmeckende Produkt, das dem Menschen zur Verfügung stand. Honig, Früchten; isoliert als raffinierter Industrie- oder Haushaltszucker.
Laktose (Milchzucker) besteht aus der Verbindung von 1 Molekül Galaktose und 1 Molekül Glucose. Vorkommen: in Als "Milch" wird nach dem Milchgesetz lediglich die Kuhmilch bezeichnet, während die Milch anderer Tiere nur unter deutlicher Kennzeichnung der Tierart, z.B. als Ziegenmilch, Schafmilch, in Verkehr gebracht werden darf.Milch und Milchprodukten
Maltose (Malzzucker) besteht aus der Verbindung von 2 Glucosemolekülen Vorkommen: in keimender Gerste gehört zur Familie der Gräser, ihr botanischer Name lautet Hordeum vulgare. Die Gerste gehört zu den ältesten Getreidearten.Gerste, Malzextrakt, Bier. Ensteht auch als Zwischenprodukt beim Abbau von Stärke und Glykogen.
Oligosaccharide: Trisaccharide (Dreifachzucker, z.B. Raffinose, Maltotriose) und Tetrassaccharide (Vierfachzucker, z.B. Stacchiose) sind für den Menschen ohne besondere Bedeutung.
Oligosaccharide sind aus 3 bis ungefähr 6 Zuckerbausteinen zusammengesetzt; der Übergang zu den Polysacchariden ist fließend.
Polysaccharide (Mehrfachzucker):
Stärke besteht aus Ketten von bis zu 6000 Glucose-Molekülen. Vorkommen: nur in Pflanzen; in Getreide ist ein Sammelbegriff für kultivierte Gräser bzw. deren Körner. Hierzu zählen im engeren Sinne die Arten der botanischen Familie der Gräser. Getreidearten im weiteren Sinne sind Pflanzen aus anderen botanischen Familien mit getreideähnlichem Charakter und Verwendung.Getreide und -produkten, Kartoffeln und Gemüse; isoliert als reine Mais-, Kartoffel- oder Weizenstärke. Funktion: im Pflanzenstoffwechsel dient Stärke als Reservekohlenhydrat, beim Menschen wird es im Darm zu Glucose gespalten.
Glykogen besteht aus Glucoseketten mit 10.000 bis 100.000 Glucose-Molekülen. Vorkommen: tierisches Polysaccharid in Muskeln und Leber. Funktion: Speicherform der Glucose, wird bei Bedarf in den Einfachzucker umgewandelt.
Inulin kommt in beträchtlichen Mengen als natürlicher Bestandteil in der Chicorée-Wurzel (Zichorienwurzel) vor. Inulin setzt sich aus mehreren Einheiten des Ballaststoffes Oligofructose zusammen.Inulin besteht aus Fructose-Einheiten Vorkommen: seltenes Reservekohlenhydrat in Zichoriengemüse (z.B. Topinambur, Chicoree, Löwenzahn).
Zellulose besteht aus Glucoseeinheiten, die jedoch so verknüpft sind, dass die menschlichen Verdauungsenzyme sie nicht spalten können. Vorkommen: in den Zellwänden von Pflanzen. Funktion: als Ballaststoff
Dextrine:
sind Stärke-Abbauprodukte, die in ihrem Molekülaufbau zwischen der Stärke und den Oligosacchariden angesiedelt sind. In Sportlergetränken wird häufig Maltodextrin verwendet.
Heteropolysaccharide:
sind Mehrfachzucker, die mit anderen Kohlenhydratarten verknüpft sind. Darunter fallen Ballaststoffe, wie z.B. Hemizellulose und Pektin. Daneben gibt es in allen Lebewesen weitere Kohlenhydrate, vorwiegend mit 5 C- Atomen (Pentosen), sowie zahlreiche Kohlenhydratabkömmlinge, wie bestimmte organische Säuren (z.B. Milchsäure, Weinsäure, Zitronensäure), Zuckeralkohole (z.B. Sorbit - hat auch Bedeutung als Zuckeraustauschstoff bei Diabetikern) u.a..
Kohlenhydratstoffwechsel:
Die Verdauung der Kohlenhydrate besteht in der Spaltung der verschiedenen Saccharide zu Einfachzuckern. Sie beginnt bereits im Mund durch ein kohlenhydratspaltendes Enzym im Speichel (Amylase) und ist in den oberen Dünndarmabschnitten abgeschlossen. Hier kommt es dann zur Resorption (Aufnahme) der entstandenen Monosaccharide Glucose, Fructose und Galaktose ins Blut. Ca. 60 % der Kohlenhydrate dienen der Energieversorgung. Ein weiterer Teil wird in Form von Glykogen in den Muskeln und der Leber gespeichert und bei Bedarf wieder zur Energiegewinnung freigesetzt und abgebaut.
Die Glucose ist im Kohlenhydrat-Stoffwechsel von zentraler Bedeutung. Ihr Abbau liefert schnell verfügbare Energie, sie ist Ausgangspunkt zahlreicher Biosynthesen.
Am 27. Juli 1921, gelang es dem kanadischen Orthopäden Frederick Grant Banting zusammen mit dem Studenten Charles Herbert Best erstmals, das blutzuckersenkende Hormon Insulin aus der Bauchspeicheldrüse eines Hundes zu gewinnen.
1922 wurde in Amerika dann das erste mal die Wirkung von Insulin am Menschen getestet. Insulin hat eine Blutzucker-(=Glucose) senkende Wirkung, indem es glucoseverbrauchende Prozesse fördert (Glykogenbildung, Glucoseabbau) und glucoseliefernde Reaktionen hemmt (Abbau von Glykogen, Gluconeogenese = Neubildung von Glucose aus Eiweißbausteinen / Aminosäuren). Der Organismus ist bemüht, den Blutzuckerspiegel möglichst konstant zu halten, damit das Gehirn zu jeder Zeit mit Energie versorgt werden kann. Bei einem Kohlenhydratmangel z.B. beim Hungern, Fasten oder der Atkins-Diät, wird Glucose vermehrt aus Aminosäuren gebildet, was zu größeren Eiweißverlusten führt.
Auch die "Fettverbrennung" ist kohlenhydratabhängig. So werden bei einem längeren Kohlenhydratmangel die Fettsäuren unvollständig verbrannt. Es bilden sich so genannte Ketonkörper, die zu einer starken Säurebelastung führen und die Harnsäureausscheidung hemmen. Im Extremfall (unbehandelter Diabetes ist eine Stoffwechselstörung, die durch einen absoluten bzw. relativen Insulinmangel gekennzeichnet ist. Man unterscheidet zwei Formen des Diabetes, Typ I (früher Jugenddiabetes)und Typ II (früher Altersdiabetes). Diabetes) können die Ketonkörper zu einem Koma führen.
Ein überschüssiges Angebot an Kohlenhydraten wird in Fett umgewandelt und deponiert. Dies erfolgt bei der Zufuhr von Zucker rascher als bei Stärke.
Bedarf an Kohlenhydraten:
Streng genommen besteht nur ein Glucosebedarf, da alle verwertbaren Kohlenhydrate im Stoffwechsel in Glucose umgewandelt werden können. Zur Versorgung der glucoseabhängigen Gewebe ergibt sich ein Mindestbedarf von 100 g pro Tag. Empfohlen wird eine Zufuhr von ca. 50-60 % der Gesamtenergiemenge, was bei 2500 kcal ca. 300-350 g entspricht. Die Höhe der empfohlenen Zufuhr ergibt sich aus den für unsere Ernährungssituation durchaus realistischen Empfehlungen für den Eiweiß- und Fettverzehr, die bei 10 % bzw. 30 % der Gesamtenergie liegen.
Ballaststoffe sind Bestandteile pflanzlicher Nahrungsmittel, die von den menschlichen Verdauungsgsenzymen nicht gespalten werden können und in vielerlei Hinsicht zur Gesunderhaltung des Organismus beitragen.Ballaststoffe sollten täglich in einer Menge von mindestens 30 bis 40 g verzehrt werden.
Krankheiten im Kohlenhydrat-Stoffwechsel:
1. Diabetes In den meisten Fällen besteht ein absoluter oder relativer Mangel an Am 27. Juli 1921, gelang es dem kanadischen Orthopäden Frederick Grant Banting zusammen mit dem Studenten Charles Herbert Best erstmals, das blutzuckersenkende Hormon Insulin aus der Bauchspeicheldrüse eines Hundes zu gewinnen.
1922 wurde in Amerika dann das erste mal die Wirkung von Insulin am Menschen getestet. Insulin. Dadurch kann die Glucose nicht optimal verwertet werden. Um die Auswirkungen eines ständig erhöhten Blutzuckerspiegels zu verhindern, müssen Kohlenhydrate dosiert und in begrenzter Menge zugeführt werden.
2. Enzymmangelkrankheiten Aufgrund eines Mangels spezifischer Enzyme können bestimmte Zuckerarten nicht verstoffwechselt werden. Ihre Anhäufung führt zu schwerwiegenden Stoffwechselstörungen. Eine Behandlung erfolgt diätetisch durch das Ausschalten der entsprechenden Kohlenhydrate aus der Ernährung. Beispiele: Milchzucker-Unverträglichkeit, Fructose-Unverträglichkeit, Galaktosämie, Glykogenspeicherkrankheiten.
Bedeutung für die menschliche Ernährung:
Kohlenhydrate sind ein unverzichtbarer Bestandteil in der menschlichen Ernährung, weil:
bestimmte Gewebe (Gehirn, Nervenzellen u.a.) auf Glucose angewiesen sind,
Glukose eine Insulinausschüttung bewirkt und dadurch verschiedene insulinabhängige Biosynthesen fördert,
eine ausreichende Ballaststoffaufnahme nur über den Verzehr gewisser Kohlenhydratmengen möglich ist.
Hinsichtlich der Art der zu verzehrenden Kohlenhydrate bestehen in der wissenschaftlichen Auseinandersetzung unterschiedliche Ansichten. Im Mittelpunkt der Diskussionen steht der Einfluss des hohen Zuckerverzehrs (v.a. raffinierter Haushaltszucker) auf die Entstehung von Zivilisationskrankheiten.
Fest steht, dass der reine Industriezucker zwar für viele Menschen einen hohen Genuss- und Energiewert hat, aber keine essentiellen Begleitstoffe wie Vitamine oder Spurenelemente. Er versorgt uns mit "leeren Kalorien".
Vor allem Glucose und Fructose (auch Saccharose) fördern die Entwicklung von Karies. Ein hoher Zuckerkonsum ist mit Sicherheit an der Entstehung von Übergewicht beteiligt. Da er in der Regel mit einer niedrigen Ballaststoffzufuhr einhergeht, ergibt sich eine Begünstigung von Fettstoffwechselstörungen und Arteriosklerose. Andererseits gehört Zucker, sofern er vernünftig und in Maßen konsumiert wird, zu den Genüssen, die das Leben versüßen.
In der Vollwerternährung gilt Raffinadezucker wegen des hohen Verarbeitungsgrades und der weitgehenden Entfremdung vom natürlichen Ausgangsstoff als "nicht empfehlenswert". Generell sind komplexe Kohlenhydrate in ihrem natürlichen Lebensmittelverbund zu bevorzugen (Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte, Kartoffeln, Milch u.a.), was gleichzeitig die ausreichende Ballaststoffzufuhr gewährleistet. Natürliche Süßungsmittel (Honig, Ahornsirup, Obstdicksäfte) sind aufgrund des hohen Energiewertes und der kariesfördernden Eigenschaften sparsam zu verwenden.
Literatur:
Elmadfa, I., Leitzmann, C.: Ernährung des Menschen; Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart.
Ahornsirup ist ein "alternatives" Süßungsmittel. Seine Konsistenz ist dick flüssig und er wird in traditioneller Weise gewonnen. Ahornsirup wird aus dem Saft bestimmter, vorwiegend in Kanada wachsender Ahornbäume (Zuckerahorn) gewonnen. Die Ernte erfolgt im Frühjahr. Ahornsirup, Alternative Süßungsmittel, Atkins-Diät, Ballaststoffe sind Bestandteile pflanzlicher Nahrungsmittel, die von den menschlichen Verdauungsgsenzymen nicht gespalten werden können und in vielerlei Hinsicht zur Gesunderhaltung des Organismus beitragen.Ballaststoffe, Diabetes ist eine Stoffwechselstörung, die durch einen absoluten bzw. relativen Insulinmangel gekennzeichnet ist. Man unterscheidet zwei Formen des Diabetes, Typ I (früher Jugenddiabetes)und Typ II (früher Altersdiabetes). Diabetes, Eiweiß, Enzyme (alter Begriff: Fermente) sind hochaktive Eiweißstoffe, die biochemische Reaktionen stark beschleunigen oder erst ermöglichen. Auf diese Weise regulieren sie viele Stoffwechselvorgänge. Zusammen mit Vitaminen und Hormonen werden sie häufig auch als Wirkstoffe bezeichnet.Enzyme, Als uralte Heilmethode wird Fasten schon seit der Antike von erfahrenen Fastenärzten empfohlen. Auch zur Vorbeugung gegen Krankheiten, zur Entgiftung/Entschlackung, zur Umstimmung des Stoffwechsels, zum Abnehmen und aus religiösen und meditativen Motiven fasten Menschen. Fasten, Fett gehört neben Eiweiß und Kohlenhydraten zu den energieliefernden Hauptnährstoffen. Grundbaustein der Fette sind die Fettsäuren eine Kohlenstoffkette, die mit Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) bestückt ist.Fett, Fruchtzucker (Fructose, Laevulose) ist ein Monosaccharid (Einfachzucker, Kohlenhydrate), das natürlicherweise in vielen Nahrungsmittel wie vor allem Obst, Gemüse und Honig enthalten ist.Fructose, Getreide ist ein Sammelbegriff für kultivierte Gräser bzw. deren Körner. Hierzu zählen im engeren Sinne die Arten der botanischen Familie der Gräser. Getreidearten im weiteren Sinne sind Pflanzen aus anderen botanischen Familien mit getreideähnlichem Charakter und Verwendung.Getreide, Honig ist das älteste natürliche Süßungsmittel. Honig wird von Bienen aus Blütennektar oder dem so genannten Honigtau hergestellt. Bienenhonig war Jahrtausende das einzige intensiv süß schmeckende Produkt, das dem Menschen zur Verfügung stand. Honig, Hülsenfrüchte, Kartoffeln,Milchzuckerunverträglichkeit, Pektin gehört zur Gruppe der Ballaststoffe, also den unverdaulichen Nahrungsbestandteilen. Das Wort Pektin stammt vom griechischen Wort "pektos" (=erstarrt) abPektin Vollwerternährung, Zitronensäure, Zuckeraustauschstoffe sind Stoffe, die im "Austausch gegen Zucker" eingesetzt werden. Sie werden alle aus natürlichen Grundstoffen gewonnen. Zuckeraustauschstoffe müssen grundsätzlich in der Zutatenliste gekennzeichnet sein.Zuckeraustauschstoffe
